ANÁLISIS DE EVENTOS OCEANOGRÁFICOS EN LA PARTE SUR DEL GOLFO DE CALIFORNIA MEDIANTE MEDICIONES DE SATÉLITE E IN SITU.

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1 ANÁLISIS DE EVENTOS OCEANOGRÁFICOS EN LA PARTE SUR DEL GOLFO DE CALIFORNIA MEDIANTE MEDICIONES DE SATÉLITE E IN SITU. Resumen En el Golfo de California se presentan una serie de procesos oceanográficos de gran importancia entre los que destacan las fuertes variaciones de temperatura, tanto espaciales como temporales, los remolinos mesoescalares, corrientes de chorro (jets), surgencias estacionales, procesos de mezcla generados por viento y marea, e intrusiones de aguas del Pacífico. Lo anterior propicia que el Golfo de California sea una zona altamente productiva y con grandes concentraciones de alimento potencial, jugando un papel fundamental en el desarrollo y/o alimentación de un gran número de especies que se asocian a tales procesos oceanográficos. El objetivo del presente proyecto se ha contitutido en analizar los eventos oceanográficos que ocurren en la parte sur del Golfo de California durante el periodo 2006, haciendo énfasis en las intrusiones que ocurren del Pacífico y de otra estructuras mesoescalares como giros, surgencias y frentes. Lo anterior a través del análisis de la corrientes geostróficas superficiales, los cambios de temperatura superficial del mar y la distribución de pigmentos clorofilianos. en analizar la variabilidad de temperatura superficial del mar, de pigmentos de clorofila a durante julio de 2005 y enero de 2006, así como la intrusión de aguas del Pacífico en el golfo en el otoño del 2005, mediante datos de satélite y de campo. Para lo anterior se utilizaron imágenes NOAA-AVHRR de temperatura superficial del mar (TSM) y de clorofila a del Seawifs de promedio semanal. Finalmente, se realizó una campaña a bordo de la embarcación CICIMAR XV donde se realizaron registros con un CTD, para l identificación de masas de agua, en octubre de En las imágenes de Seawifs se refleja esta intrusión con valores muy bajos de clorofila a llegando casi a valor de cero. En la imagen de TSM se detecta la intrusión con aguas de mayor temperatura hasta la parte media del golfo. En el diagrama TS se aprecia en la bahía y en la zona oceánica adyacente, una importante disminución de Agua del Golfo de California y un significativo incremento de Agua Superficial Ecuatorial y Agua SubSuperficial Subtropical. Introducción: El Golfo de California es un mar semi-cerrado cuya comunicación con el Océano Pacifico es a través de su boca, la cual se encuentra localizada en su parte baja. El golfo presenta dos periodos bien definidos con respecto al patrón estacional de vientos. Durante el Invierno-primavera, los vientos son fuertes y dominantes del Noroeste, lo que adicionado a la menor insolación de esta periodo, producen bajos valores de temperatura superficial del mar hasta mínimos anuales de (21ºC-24ºC).

2 Por el contrario, durante el otoño-invierno, los vientos son menos fuertes provenientes del Sureste y con algunos intervalos de calmas y junto con la mayor radiación solar, generan temperaturas superficiales elevadas (27 ºC-31ºC). Por otra parte el análisis de la Corriente Mexicana es fundamental ya que en junio y julio su flujo alcanza hasta Cabo Corrientes, que era la extensión mas al norte de la Corriente Costera de Costa Rica (CRCC), y por consiguiente del Contracorriente Ecuatorial del Norte (NECC), antes de que una a la Corriente Ecuatorial Norte (NEC). Recientes análisis de bancos de datos hidrográficos y datos altimétricos de satélite mencionan la presencia de este flujo costero desde inicios de verano. Por tanto, las variaciones de La Corriente Mexicana parecen ser responsables de la intrusión de aguas del Pacífico Mexicano hacia el interior del Golfo de California. El objetivo del presente estudio, consistió en analizar los eventos oceanográficos que ocurren en la parte sur del Golfo, con imágenes del Proyecto OSCAR (Ocean Surface Current Analyses-Real time / Altimetría y Escaterometría), de temperatura superficial del mar y de clorofila a con especial énfasis en la intrusión de aguas del Océano Pacífico en el Golfo de California en otoño. Este trabajo se basa en la hipótesis de encontrar una variación estacional importante de las condiciones oceanográficas en la boca del Golfo de California y de que la circulación que se presenta fuera del Pacífico, favorecen las intrusiones de agua hacia dentro del golfo. Metodología: Para el presente estudio se utilizaron imágenes de promedios baja resolución de cinco días provenientes del proyecto OSCAR (Ocean Surface Current Analyses-Real time / Altimetría y Escaterometría), con una resolución espacial aproximada de 100 km. En esta imágenes se presentan corrientes geostróficas superficiales fuera del Golfo de California. Se generan directamente de la topografía superficial medida por altimetría y análisis de viento relizados por escaterometría. Así mismo, se usaron imágenes de Temperatura Superficial del Mar (TSM), del sensor NOAA/AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) del tipo HRPT (High Resolution Picture Transmision), las cuales tienen una resolución de 1.1 Km2. Esto para observar las variaciones estacionales de la temperatura y para la detección de estructuras oceanográficas de mesoescala tales como giros, frentes y filamentos. Para la determinación de la distribución de pigmentos clorofilianos en la región se utilizaron imágenes de promedios semanales del sensor SeaWifs con una resolución de 4 km. Los archivos de estas imágenes se encuentran gravados en formato binario y HDF (Hierarchical Data Format), requiriéndose de software especializado para poderlas usar. En este caso se utilizará el software WimLe para tal efecto. Finalmente, se realizaron dos campaña oceanográfica del 21 al 27 de agosto y del 4 al 8 de septiembre de 2006, abordo de la embarcación CICIMAR XV, de la cual se obtuvieron 41 estaciones marinas en donde se realizaron registros con un CTD SeaBird 19.

3 Resultados: De acuerdo a las metas fijadas para el desarrollo del presente proyecto se continuó, como todos los años, con la revisión bibliográfica, incluyendo la obtención electrónica de los artículos incluidos en el Journal of Geophisical Research y Journal of Physical Oceanography. Sí mismo se obtuvieron las imágenes necesarias para llevar a cabo el estudio llegándose a lo siguiente: Uno de los resultados mas importantes de la presente investigación, adicionalmente a la determinación de las condiciones físicas de la región de la Boca del Golfo de California, fue la caracterización de los efectos del Huracán John sobre la Bahía de La Paz, cuyos datos de CTD se tomaron exactamente antes y después de su paso por esta zona. Es de destacar que son los primeros datos de este tipo que se tienen en la bahía en la historia, los cuales continúan siendo analizados, para publicar por primera vez los efectos de un huracán en la bahía. Por otra parte, de los gráficos de flujo geostrófico OSCAR se puede observar que la circulación en el pacífico, durante el mes de agosto, favorecen las intrusiones hacia adentro del golfo, como se puede observar en la dirección de los vectores de corriente de la figura 1a. No siendo el cado durante el mes de noviembre, donde se pueden observar que los vectores de flujo no favorecen el flujo de entrada hacia el golfo (fig. 1b). Figura 1. Gráficos de flujo geostrófico, promedios de 5 días del proyecto OSCAR a) Centrada en el 30 de Agosto de b) Centrada en el 1 de Noviembre de 2006.

4 Figura 2. Imagen de temperatura superficial del mar. a) Del 30 de Agosto del b) Del 3 de Noviembre de Figura 3. Imagen del sensor Seawifs mostrando concentraciones clorofilianas, promedios semanales. a) Del 22 al 29 de Agosto del b) Del 1 al 7 de Noviembre de Los resultados revelaron importantes variaciones de temperatura superficial del mar y de clorofila a en el ambiente marino de la zona y periodo de estudio, tanto espaciales como temporales. Durante marzo del 2006 el golfo inició el ascenso de temperatura, con valores que fluctuaron desde 12 C, en la región norte, hasta los 16 C, en la boca. Durante mayo continuó el ascenso de las temperaturas, observándose ya la formación de un gradiente importante de temperaturas, con valores de 14 C, hasta 18 C, en la parte sur. Es de hacer notar que las zona sur de la Isla Angel de la Guarda, registró valores muy bajos durante todo el año de Durante Agosto se observa una fuerte intrusión de aguas del Pacífico hacia adentro

5 del golfo. Esto está en concordancia con todas los datos satelitales y de los muestreos de campo (figura 4). Los resultados así mismo revelaron fuertes variaciones de clorofila a, tanto espaciales como temporales. Durante Marzo se detectaron valore de cierta consideración en todo el Golfo, alcanzando los 1.4 mg/m 3, a excepción de la región de la descarga del Río Colorado, la zona de las grandes islas Tiburón y Angel de la Guarda, mientras que en la boca del golfo se observan relativamente bajos. En agosto se observa una disminución de las concentraciones de clorofila a muy fuerte debido a una intrusión de aguas del Pacífico al golfo, observándose valores de cero en la parte media-sur del Golfo de California, a excepción nuevamente de las zonas mencionadas anteriormente de las islas y de la descarga fluvial, pero aún en estas regiones hay una disminución de este tipo de pigmentos clorofilianos., Durante el mes de octubre y noviembre del 2005 (fig. 1b), se mantuvo la concentración de clorofilas generalizado, registrándose valores casi nulos a excepción de la región del Colorado de las grandes islas Tiburón y Angel de la Guarda. Figura 4. Diagramas T-S. de Agosto de 2006 durante la intrusión de aguas del Pacífico al golfo. Es de destacar que durante el mes de Noviembre de 2006 se presentaron importantes remolinos ciclónicos, generados por los fuertes vientos que prevalecieron durante Noviembre y Diciembre. Lo anterior generó un incremento generalizado de clorofila a, con valores hasta de 2 mg/ m 3. Como se podrá observar en la imagen de Seawifs (figura 3b), tampoco se observa la señal de intrusiones de aguas del Pacífico. En la figura 4 se muestra el diagrama T-S de la Bahía de La Paz y zona oceánica adyacente durante la intrusión registrada en Agosto de 2006, en el que se pueden observar una cantidad considerable de Agua Superficial Ecuatorial, poca Agua del Golfo de California y Agua Subsuperficial Subtropical. Lo anterior en contraparte con el diagrama T-S de Noviembre, en el cual ya no se observan los efectos de la intrusión de aguas del Pacífico (figura 5)

6 Figura 5. Diagramas T-S. de Noviembre de 2006, donde ya no se registra la intrusión de aguas del Pacífico al golfo. Durante diciembre de 2006 se pudo observar la presencia de un remolino ciclónico en la boca del golfo, la cual afectó sensiblemente la distribución de pigmentos clorofilianos, que como se sabe, dependen fuertemente en su distribución de la circulación oceánica, en este caso del remolino presente en esta época del año. Figura 6. Imagenes a) De temperatura superficial del mar del 3 de Diciembre del b) Seawifs del 1º. de Diciembre de 2006.

7 Por lo tanto y como conclusiones se puede mencionar que el Golfo de California mostró una variabilidad latitudinal y temporal de algunas de sus variables medidas como son la temperatura y pigmentos clorofilianos. Así mismo se pudo detectar la intrusión de aguas del Pacífico hacia el interior del golfo a través de aguas con bajos valores de clorofila a y ligeros valores altos de temperatura. Las imágenes OSCAR fueron muy útiles en determinar las condiciones más favorables para que ocurran estas intrusiones ya que los flujos mostrados en estas imágenes revelan la posibilidad de tales intrusiones. Finalmente, se pudo revelar la presencia de remolinos ciclónicos en diferentes periódos del año, recordando de que este tipo de estructuras son responsables de la distribución de diferentes comunidades planctónicas, las cuales son la base de las complejas redes tróficas en el Golfo de California. IMPACTO El impacto del proyecto fue importante a nivel científico. Como se mencionó anteriormente, la presente investigación, permitió que adicionalmente a la determinación de las condiciones físicas de la región de la Boca del Golfo de California, fue la caracterización de los efectos del Huracán John sobre la Bahía de La Paz, destacando que son los primeros datos de este tipo que se tienen en la bahía en la historia. Así mismo, se continuó con el uso de esta herramienta satelital tan importante para estudiar este ambiente, al menos a nivel superficie del mar, pero con gran campo de observación y continuidad. Datos de sensores instalados en satélites artificiales como los altímetros, escaterómetros, NOAA-AHVRR y SeaWifs, entre otros, han contribuido enormemente para el conocimiento de las variaciones de temperatura, tanto zonal como estacionalmente, detecciones de fenómenos marinos, concentración de pigmentos fotosintéticos y campos de viento, entre muchos otros. Dentro del proyecto tambin se continuó con la elaboración de trabajos científicos publicados en revistas internacionales, la formación de recursos humanos y la presentación de trabajos en congresos nacionales e internacionales.