Las arenas que cantan: dunas que braman una nota durante kilómetros
Deslícese por la empinada cara de Sand Mountain, en Nevada, una tarde seca de verano y toda la ladera le responderá. Durante unos segundos la pendiente emite una nota honda, como de órgano, que parece brotar del suelo y quedarse suspendida en el aire, lo bastante grave para vibrar en las costillas. Apoye la palma sobre la arena y el sonido se siente tanto como se oye, una pulsación lenta que sube por los granos hasta la mano. Los excursionistas recurren siempre a las mismas comparaciones: un zumbido, un gemido, un violonchelo lejano, una avioneta de hélice que pasa a baja altura en algún punto bajo el horizonte. La duna está cantando, y lleva al menos siete siglos inquietando a los viajeros.
Hacia 1275, cruzando las dunas de Badain Jaran en el borde del Gobi, Marco Polo describió un desierto que parecía habitado. El aire, escribió, se llenaba con el sonido de instrumentos, tambores y el fragor de ejércitos invisibles. Los viajeros de su época culpaban a los espíritus de la arena, que según se decía llamaban a los hombres por su nombre lejos de la caravana. Polo no fue el único cronista que dejó constancia del sonido. Escritores árabes medievales, cronistas chinos y nómadas del desierto de tres continentes dejaron el mismo testimonio, cada uno en su lengua.
Seis siglos después, al desembarcar en Chile durante el viaje del Beagle, Charles Darwin anotó el mismo asombro. Sus informantes le hablaron de una colina bramante a la que llamaban El Bramador, y que sonaba, decían, siempre que se perturbaba la arena. Como Polo, Darwin informaba de algo que los lugareños trataban como un rasgo corriente de su paisaje y no como un prodigio.
Hoy el efecto está documentado en unos 35 lugares desérticos. Entre ellos las dunas de Kelso y las dunas de Eureka en California, Sand Mountain en Nevada, las megadunas de Badain Jaran en China y las dunas costeras de Omán. En todos ellos se repite la misma receta básica: una duna grande con una cara de sotavento empinada, tiempo seco y arena superficial suelta.
Las grabaciones modernas han convertido el relato del viajero en un conjunto de cifras. Una duna que brama produce un zumbido sostenido que puede durar minutos y viajar kilómetros. Está construido en torno a una nota dominante, con frecuencia entre 70 y 105 hercios, con armónicos más tenues por encima. Cerca de la ladera el sonido puede superar los 100 decibelios, lo bastante para tapar una conversación, y por eso los primeros observadores echaron mano de ejércitos e instrumentos para describirlo. Los aparatos confirman la impresión: es un tono musical genuino, producido por granos sueltos y nada más. Aquí no hay garganta, ni cuerda, ni lengüeta, ni tubo. La arena de playa es un fenómeno aparte y menor, el breve chirrido agudo bajo el pie que producen algunas costas. El bramido hondo de una duna del desierto es más raro, más fuerte y mucho más extraño.
El sonido empieza cuando la arena cae en avalancha por la empinada cara de sotavento de una duna grande, con los granos sueltos deslizándose sobre un lecho más firme. Durante mucho tiempo la pregunta más difícil no fue el volumen sino la coherencia. Millones de granos ruedan cada uno por su cuenta y, sin embargo, juntos producen una sola nota clara y no un siseo informe; un desprendimiento de grava ruge, no zumba. Las mediciones apuntan a la sincronización. Los granos entran en un mismo compás y vibran al unísono, de modo que toda una franja de la superficie pulsa a la vez, como la membrana de un altavoz enorme que empuja el aire con ritmo. En eso, al menos, casi todos los investigadores coinciden hoy.
El trabajo de laboratorio que vino después es donde el registro se vuelve preciso. Los físicos franceses Stéphane Douady y Simon Dagois-Bohy grabaron dos dunas muy distintas: una cerca de Tarfaya, en Marruecos, que tarareaba un tono limpio próximo a 105 hercios, y otra cerca de Al-Askharah, en Omán, que solo gruñía en una franja difusa de frecuencias. Llevaron la arena omaní a su laboratorio de París y la hicieron correr por una rampa controlada. Al cribar una banda estrecha de granos de entre 200 y 250 micras aproximadamente, la arena ruidosa cantó un tono claro. Los granos uniformes daban un tono puro; los tamaños mezclados, una maraña. Informaron de que la frecuencia sigue la tasa de cizalla de la capa en movimiento y crece con el diámetro del grano, de modo que la arena más gruesa canta más grave.
En Caltech, Nathalie Vriend y Melany Hunt pasaron temporadas enteras midiendo las dunas bramantes de California con geófonos enterrados en la pendiente. Sus datos de campo mostraron que la frecuencia del bramido no seguía el diámetro de las partículas. En su lugar propusieron que unas pocas decenas de centímetros de arena superficial seca y suelta, sobre arena húmeda y más firme, actúan como una guía de ondas natural: un canal resonante cuya profundidad y velocidades internas de onda fijan la nota, igual que la longitud de un tubo de órgano fija su altura. Por debajo de una frecuencia de corte, dijeron, ningún sonido puede propagarse, lo que explicaría por qué una duna ha de alcanzar cierto tamaño antes de bramar. El modelo daba cuenta además de una deriva estacional, pues la capa húmeda sube y baja a lo largo del año y con ella cambia la profundidad del canal. Su artículo de 2007 se titulaba 'Resolviendo el misterio de las dunas bramantes'.
A los pocos meses un tercer físico, Bruno Andreotti, de París, publicó en la misma revista un comentario formal que discutía casi cada paso. Sus propias grabaciones de campo, hechas provocando avalanchas por dunas de Marruecos, lo llevaron a sostener que la frecuencia del bramido la fija la tasa de cizalla en la propia superficie en movimiento. Las colisiones entre granos, escribió, excitan ondas elásticas que recorren la cima de la duna y luego realimentan para sincronizar las mismas colisiones que las crearon, un bucle que se refuerza a sí mismo y que llamó enganche de modo onda-partícula.
En 2012 el registro ganó otro dato duro. Dagois-Bohy, Douady y sus colegas vertieron arena cantora por una rampa sobre una placa dura de laboratorio y la hicieron bramar sin duna, sin capa húmeda enterrada y sin guía de ondas alguna debajo. Su artículo se titulaba 'Avalanchas de arena cantora sin dunas'.
Junto a la física corre una lista de condiciones bien atestiguadas. El canto exige granos bien clasificados, redondeados y pulidos por la sílice, y algunos investigadores señalan un barniz fino de hierro y gel de sílice en la superficie de cada grano. Por encima de todo exige sequedad. Un poco de agua hace que los granos se peguen entre sí y la nota muere. La misma duna que brama en el calor seco enmudece durante un invierno húmedo y vuelve a encontrar su voz cuando la arena se seca. Moje una muestra cantora en el laboratorio y enmudecerá; séquela y el tono regresa. Se conocen casos de muestras traídas a casa desde una duna bramante que perdieron la voz durante meses y luego la recuperaron.
Conclusiones y preguntas abiertas
Hay tres explicaciones sobre la mesa, y cada una encaja con parte de las pruebas mientras tropieza con el resto.
La primera, propuesta por Douady y Dagois-Bohy, sostiene que la nota está escrita en los propios granos y la fijan su tamaño y la tasa de cizalla de la capa en movimiento. Su fuerza es que es portátil: vierta la arena adecuada en cualquier parte y debería cantar, haya duna o no, que es justo lo que mostraron los experimentos de la rampa en París. Su debilidad es que en dunas reales las cuidadosas mediciones de Caltech se negaron a alinearse con el diámetro del grano.
La segunda, propuesta por Vriend y Hunt, sostiene que la altura la fija un canal resonante superficial de arena seca sobre arena húmeda. Explica con elegancia la deriva estacional de la nota y por qué una duna debe alcanzar cierto tamaño antes de bramar. Su debilidad es el resultado de 2012: una avalancha sobre una placa dura bramó sin duna y sin capa húmeda debajo. Los informes de campo según los cuales la nota apenas cambia sea cual sea el modo de disparar la avalancha también encajan mal con una explicación de pura resonancia.
La tercera, propuesta por Andreotti, sostiene que la superficie cantora se afina a sí misma a partir de la dinámica del flujo y no de estructura subterránea alguna. Parte la diferencia y concuerda con buena parte de los datos de campo, pero es la más difícil de las tres de comprobar con limpieza y no ha convencido a los otros bandos.
Algunos sostienen que las tres sujetan partes del mismo animal: la avalancha sincronizada crea el sonido y la estructura superficial, donde existe, lo colorea. Sería un desenlace ordenado, pero nadie ha cosido todavía con limpieza el experimento de laboratorio con el desierto, y esa costura sigue abierta.
Bajo la disputa yace una pregunta más antigua que ningún bando ha cerrado. ¿Por qué una duna canta mientras su vecina, levantada por el mismo viento a partir de la misma cantera de granos, permanece muda? La sequedad parece decisiva, y sin embargo ningún estudio publicado ha cartografiado los microclimas de las dunas mudas frente a los de las cantoras. Una teoría sostiene que la verdadera rareza está menos en la arena que en la franja estrecha de clima que hay sobre ella, en cuyo caso una colina callada podría llevar arena perfectamente capaz y estar a una sola sequía larga de bramar. La idea es comprobable y, hasta donde muestra el registro publicado, no se ha comprobado.
Las preguntas abiertas son fáciles de enumerar y difíciles de responder. ¿Son siquiera el mismo instrumento una duna costera en Omán y una megaduna del desierto en China, o cantan por razones genuinamente distintas que los investigadores siguen forzando bajo una sola ley? ¿Por qué la nota es tan insensible al modo en que arranca la avalancha? ¿Qué papel desempeña, si alguno, el recubrimiento de hierro y gel de sílice? ¿Y por qué una muestra guardada en un frasco puede perder la voz durante meses y luego recuperarla?
La leyenda y el laboratorio se han encontrado a mitad de camino sin llegar a estrecharse la mano. El desierto no está embrujado, y el prodigio que inquietó a Marco Polo se reduce a granos, cizalla y resonancia. Pero es un misterio resuelto de una clase peculiar, en el que los investigadores pueden convocar el sonido a voluntad a partir de un cubo de arena tamizada y aun así no se ponen de acuerdo sobre qué es, exactamente, lo que oyen.