DISCUSIÓN DEL SISTEMA DE LA CORRIENTE HUMBOLDT Y

Discusión
del sistema de la Corriente de Humboldt y masas de agua
Cienc. Tecnol. Mar, 30 (1):
21-36, 2007
21
DISCUSIÓN DEL SISTEMA DE LA CORRIENTE HUMBOLDT Y MASAS
DE AGUA EN LA ZONA NORTE Y CENTRO DE CHILE*
DISCUSSION OF THE HUMBOLDT CURRENT SYSTEM AND WATER MASSES IN THE
NORTH ZONE AND CENTER OFF CHILE
WOLFANG SCHNEIDER1, 2
ROSALINO FUENZALIDA F.2, 3, 4
RODRIGO NÚÑEZ G.5
JOSÉ GARCÉS-VARGAS1, 2
LUIS BRAVO1, 2
DANTE FIGUEROA M.6
1
Departamento de Oceanografía, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas,
Universidad de Concepción,
Casilla 160-C, Concepción, Chile.
2
Centro de Investigación Oceanográfica en el Pacífico Sur-Oriental (FONDAP-COPAS),
Universidad de Concepción,
Casilla 160-C, Concepción, Chile.
3
Programa de Postgrado en Oceanografía, Departamento de Oceanografía,
Universidad de Concepción,
Casilla 160-C, Concepción, Chile.
4
Departamento de Ciencias del Mar, Universidad Arturo Prat,
Casilla 121, Iquique, Chile
5
Departamento de Oceanografía,
Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile,
Valparaíso, Chile
6
Departamento de Geofísica, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas,
Universidad de Concepción,
Casilla 160-C, Concepción, Chile.
Fecha de recepción: 9 de junio de 2003 - Versión corregida aceptada: 30 de enero de 2007.
RESUMEN
Durante el 26 de septiembre y el 12 de octubre del 2000, se llevó a cabo el Crucero CIMAR
6, donde se realizaron 41 estaciones oceanográficas sobre la latitud 27° S entre la costa y 80° W, a
lo largo de la longitud 80° W y hasta 33° S y luego hacia la costa, llevado a cabo a bordo del AGOR
"Vidal Gormaz" de la Armada de Chile. Así también, durante el 2 y 14 de octubre del 2000, se
realizó un crucero complementario con 13 estaciones, en la latitud 20° S entre la costa y 85° W (a
bordo del R/V "Melville", Crucero Cook-2). El objetivo de los cruceros fue investigar el sistema de
la Corriente Humboldt y masas de agua entre los 20° S - 33° S.
En el sector norte del área de estudio, se observó el Agua Subtropical (AST), asociada a altas
salinidades, disminuyendo hacia la costa y hacia el sur. Bajo el AST, se ubicó el Agua Intermedia del
Pacifico Sur Este (AIPSE), caracterizada por un mínimo salino superior, profundizándose hacia el
*Proyecto CONA-C6I 00-18.
22
Revista Ciencia y Tecnología del Mar, Vol. 30 (1) - 2007
norte y oeste, hasta desaparecer en la latitud 20° S. Bajo el AIPSE se encontró el Agua Ecuatorial
Subsuperficial (AESS) caracterizada por un máximo relativo de salinidad y un mínimo de oxígeno.
Bajo ésta agua se ubicó el Agua Intermedia Antártica (AIAA) con un mínimo relativo de salinidad y
a mayores profundidades se ubicó el Agua Profunda del Pacífico (APP) que incrementó la salinidad.
La circulación geostrófica relativa a 2.500 db, presentó las mayores velocidades entre la
superficie y los 1.500 m, donde se detectaron flujos alternados con direcciones norte y sur. Bajo los
1.500 m se observó un flujo predominante hacia el sur con velocidades mínimas.
El transporte geostrófico meridional y zonal de volumen, calor y sal, calculado en una caja
conformada por las latitudes 27º S y 33° S y la longitud 80° W, muestra un déficit en el transporte de
volumen de 0,44 Sv, debido a que no se consideró la zona de la plataforma continental. Situación
similar se observó en el transporte de calor y sal, con un exceso de 0,04 PW y 0,35 108 kg m–1
respectivamente, asociado a la mayor entrada de calor y sal desde el oeste y menor del sur.
Palabras claves: Chile, Humboldt, masas de agua, geostrofía, transporte, calor, sal.
ABSTRACT
From September 26 to October 12, 2000, 41 hydrographic stations (CTDO) were set along
27° S between the coast of Chile and 80° W, along 80° W down to 33° S, and from the end of this
transect towards the coast (on board of AGOR "Vidal Gormaz" de la Armada de Chile, CIMAR 6
Cruise). Also, during 2-14 October 2000, a complementary cruise with 13 stations was conducted,
along 20° S between the Chilean coast and 85° W (on board of R/V "Melville", Cook-2 Cruise). The
objective of these cruises was to investigate the Humboldt current system and its water masses off
central and northern Chile, between the 20° S-33° S.
In the northern sector of the study area, Subtropical Surface Water (STSW) was observed,
associated to high salinities, decreasing towards the coast and the south. Under the STSW, Eastern
South Pacific Intermediate Water (ESPIW) was found, characterized by a shallow salinity minimum. ESPIW deepened towards the north and west and disappeared beyond 20° S. Under the ESPIW, Equatorial Subsurface Water (ESSW) was observed, characterized by a relative maximum of
salinity and a minimum of oxygen. Below this water Antartic Intermediate Water (AAIW) with a
relative salinity minimum was been found. At greater depths, the Pacific Deep Water (PDW) was
located, with increasing salinity.
Geostrophic currents, calculated relative to 2.500 db, showed maximum values close to the
surface and declined toward 1.500 m, with alternate northward and southward flows. Below 1.500
m the geostrophic flow was generally southward, with minimum velocities.
The meridional geostrophic and zonal transport of volume, heat and salt, was calculated at
latitudes 27º S, 33° S and longitude 80° W. Within this box a deficit in transport of volume of 0.44
Sv was found, because the zone of the continental shelf was not considered. In the same way, the
observed transport of heat and salt showed, an excess of 0.04 PW and 0.35 108 kg m–1 respectively.
Key words: Chile, Humboldt, water masses, geostrophic, transport, heat, salt.
Discusión del sistema de la Corriente de Humboldt y masas de agua
INTRODUCCIÓN
El conocimiento de la dinámica del sistema de la Corriente Humboldt es aún muy limitado, debido a la cantidad insuficiente de
datos y a una irregular distribución espaciotemporal de los mismos. Es así que se han
identificado tres flujos hacia el Ecuador; dos
de los cuales son oceánicos y uno costero.
Dentro de los flujos oceánicos se encuentra
la denominada Corriente Oceánica ChilenaPeruana que se ubica aproximadamente a
1.000 km de la costa de Chile (Bernal et al.,
1982), y la Rama Oceánica de la Corriente
Humboldt, localizada entre 550 a 750 km de
la costa de Chile (Sievers & Silva, 1975).
Cabe señalar, que se ha planteado que ambas
corrientes serían la misma, denominándose al
flujo costero Rama Costera de la Corriente
Humboldt ubicado aproximadamente a 180
km de la costa de Chile (Silva & Sievers,
1981). Entre el flujo oceánico y el costero se
ubica un contra flujo hacia el sur, que se mueve entre 500 a 300 km de la costa, el cual fue
denominada por Wyrtki, (1963) como la Contracorriente del Perú o Contracorriente Oceánica del Perú (Sievers & Silva, 1975; Bernal
et al., 1982).
Por otra parte, los flujos hacia el polo están
compuestos básicamente por la Contracorriente Perú-Chile y Corriente Subsuperficial PerúChile (también llamada Corriente de Gunther),
que tienen su origen en la Corriente Subsuperficial Ecuatorial (Lukas, 1986). A pesar de
existir controversias respecto a la localización
de la Contracorriente Perú-Chile a lo largo del
margen Oriental de Chile, ésta se ha definido
como un flujo que se desplaza desde 8° S a
30°-40° S, manteniendo su posición entre
aproximadamente 100-300 km fuera de la costa (Strub et al., 1995). En cambio la Corriente
Subsuperficial Perú-Chile puede ser trazada a
partir de su origen desde el Perú a 10° S hasta
el sur de Chile a 48° S, entre la costa y 100
km hacia el oeste (Silva & Neshyba, 1979). Su
máxima extensión hacia el sur no está claramente definida.
23
Recientes estudios de modelos numéricos
han llevado más allá el conocimiento sobre la
circulación general en el Océano Pacífico Sur.
Stammer et al. (2002) mediante un Modelo de
la Circulación Global con asimilación de datos
del período 1992-1997 simularon el estado medio de la circulación superficial del Pacífico
Sur, mostrando las mayores corrientes. En el
trabajo señalado, la CH apareció a lo largo de la
costa de Sudamérica, al este de 80° W y entre
40º-5°, como una suave banda ancha con un flujo hacia el ecuador. Sin embargo, debido a su
baja resolución (2º) no modelaron bien la CH.
Información de las boyas a la deriva y datos
satelitales han mejorado el conocimiento en
corrientes locales, obtenidas del campo de flujo integrado. Chaigneau & Pizarro, (2005)
analizaron la circulación media superficial en
esta región, basado en 25 años de mediciones
de derivadores superficiales, destacando la
Corriente Chile-Perú o CH hacia el norte con
velocidades de ~6 cms–1 al este de 82° W y al
sur de 22° S. Además, indicaron que aun cuando la Corriente Subsuperficial Chile-Perú puede ser asociada con la Contracorriente PerúChile, los resultados no son concluyentes debido a la cantidad insuficiente de datos y a su
irregular distribución espacio-temporal.
Los trabajos de los últimos años han mostrado que el sistema de la Corriente de Humboldt es altamente variable en el tiempo, y que,
al menos en la superficie, consiste más bien en
un conjunto de estructuras de mesoescala, más
que de una ordenada corriente estacionaria
(Strub et al., 1998). Así, se han detectado importantes cambios en las condiciones dinámicas, en relación al conocimiento de la distribución espacio temporal de las masas de agua
(Strub et al., 1998; Blanco et al., 2001; Schneider et al., 2003). Por otra parte, una gran
proporción de la información recolectada en
este sistema proviene de cruceros breves, no
interconectados espacial o temporalmente.
El presente estudio tiene por objeto discutir
el sistema de la Corriente Humboldt y masas
Revista Ciencia y Tecnología del Mar, Vol. 30 (1) - 2007
24
de agua entre los 20° S-33° S, entre la superficie y los 2.500 m de profundidad, con especial
énfasis en detectar los cambios espaciales del
sistema de la Corriente Humboldt y las masas
de agua que forman parte en dicho sistema.
Cook-2). En las secciones se ubicaron 54 estaciones oceanográficas (4 transectas oceánica de 13 estaciones por el paralelo 20° S, 16
estaciones por el paralelo 27° S, 15 estaciones por el paralelo 33° S y 10 estaciones por
el meridiano 80° W), obteniéndose información desde la superficie hasta los 2.500 m de
profundidad (Fig. 1). En cada estación se realizaron registros continuos de temperatura,
salinidad y oxígeno disuelto con un CTDOSBE25 (AGOR "Vidal Gormaz") y CTDOSBE911 (R/V "Melville"), además se utilizó
una roseta con 24 botellas Niskin para la toma
de muestras de agua en ambos cruceros, las
cuales fueron recolectadas entre los 200 y
2.500 m de profundidad para determinar salinidad y en las profundidades estándares para
oxígeno disuelto con el objeto de validar los
datos obtenidos por los CTDs.
MATERIALES Y MÉTODOS
Entre el 26 de septiembre y el 12 de octubre del 2000 se efectuaron transectas que
comprendieron las aguas situadas entre Caldera (27° S) y Valparaíso (33° S) y entre la
costa de Chile y los 80° W, a bordo del AGOR
"Vidal Gormaz" de la Armada de Chile (Crucero CIMAR 6 Islas Oceánicas) y entre el 2 y
el 14 de octubre del 2000 se efectúo una transecta en la latitud 20° S, entre la costa y los
85° W, a bordo del R/V "Melville" (Crucero
90° W
86°
82°
78°
74°
70° W
18° S
18° S
Cook-2
1
4
7
10
13
22°
22°
26°
26°
64
50
67
70
73
76
Caldera
47
30°
30°
CIMAR 6 Islas Oceánicas
44
14
41
11
8
5
2
Valparaíso
34°
34°
38° S
38° S
90° W
Fig. 1:
Fig. 1:
86°
82°
78°
74°
70° W
Ubicación de las estaciones oceanográficas realizadas durante el crucero CIMAR 6 Islas Oceánicas (26 de
septiembre al 12 de octubre del 2000) y del crucero Cook-2 (2 al 14 de octubre de 2000).
Location of oceanographic stations during CIMAR 6 Islas Oceánicas (September 26 - October 12, 2000)
and Cook-2 (October 2-14, 2000) cruises.
Discusión del sistema de la Corriente de Humboldt y masas de agua
Para el análisis de la información se prepararon secciones verticales de temperatura, salinidad, oxígeno y densidad y la identificación de masas de agua se efectuó mediante diagramas T-S.
La altura dinámica se calculó usando como
referencia el nivel de 2.500 decibares. En
aquellas estaciones en que la profundidad del
muestreo fue inferior a 2.500 m, se utilizó el
método de extrapolación de Reid & Mantyla
(1976). La velocidad geostrófica fue referida a
2.500 m de profundidad.
El transporte geostrófico meridional y zonal
de volumen (V), calor (H) y sal (S) están dado
por: V = ∫∫vdA, H = ∫∫ρcpθvdA y S = ∫∫ρsvdA,
donde ρ, v, cp ,θ y s, es la densidad in situ (kg
m–3), velocidad normal al área (m s–1), calor específico del agua de mar (J kg –1 ºC–1, usando
la temperatura potencial y 0 dbar), temperatura potencial (ºC) y salinidad (kg kg–1) (Talley, 2003), respectivamente. Los transportes
fueron calculados en una caja conformada
entre las latitudes 27º S y 33° S y la longitud
80° W, en forma parcelada y por niveles estándar de CTD.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La distribución vertical de temperatura
mostró una capa de mezcla bastante desarrollada, desde la latitud 20° S y decreciendo
paulatinamente hacia el sur, siendo menos desarrollada en la latitud 33° S (Figs. 2a, 2b, 2c
y 2d). La base inferior de la termoclina se
ubicó en promedio a 220 m de profundidad
en el sector oeste y decrece en profundidad
hacia la costa y hacia latitudes más altas. La
isoterma que mejor representan la base de la
termoclina es la de 11 °C para la latitud 20° S
y la de 10 °C para la latitud 33° S. Entre los
20° S y 33° S, las isotermas bajo la termoclina presentaron marcadas depresiones, evidenciando en forma indirecta la presencia de
inversiones de flujo, esta situación es similar
a la encontrada por Fuenzalida et al. (2007),
para la latitud 27º S (Figs. 2a, 2b y 2c).
25
La distribución vertical de salinidad muestra a partir de la latitud 33° S, la mínima salina superior dentro de una banda de salinidades que fluctúan entre 33,96 y 34,3 y cuyo
espesor oscila entre 106 y 187 m, dicha capa
de salinidad mínima esta asociada a la Convergencia Subtropical, de acuerdo a lo señalado por Schneider et al. (2003), presentando
ésta un desplazamiento hacia el norte por debajo de la capa de mezcla hasta alcanzar la
latitud 27° S, con valores de salinidad entre
34,18 y 34,37 y con un espesor que fluctúa
entre 48 y 100 m, el cual se profundiza hacia
el sector oeste, siendo dependiente del campo
de densidad (Figs. 3a, 3b, 3c y 3d), lo cual es
consistente con lo señalado por Fuenzalida et
al. (2007).
Respecto a lo anteriormente señalado, Sievers & Silva (1975) y Silva & Sievers (1981),
observan en la latitud 33° 36’ S, un mínimo
salino, quienes lo asocian al mínimo subantártico, indicando que éste se hunde en el norte
para desplazarse bajo el máximo subtropical,
además indican que la salinidad de éste mínimo subantártico aumenta desde 33,9 en el sur
a 34,7 en el norte. Esta situación no es concordante con el presente estudio, dado que el mínimo salino superior desaparece cuando alcanza la latitud 20° S, debido a la mezcla entre
agua subtropical y ecuatorial subsuperficial
(Figs. 3a, 3b, 3c y 3d), sin embargo, es concordante con lo señalado por Schneider et al.
(2003), quienes la denominaron como el agua
intermedia del Pacifico Sur Este (AIPSE).
Por otra parte, el núcleo del AIPSE llega ser
parte de la circulación general del giro subtropical, descrito por Tsuchiya, (1982) y modelado por De Szoeke, (1987) extendiéndose hacia
el norte y hacia el oeste en el océano Pacífico
Sur. No obstante el AIPSE permanece identificable. Además, La región de formación del
AIPSE puede unirse al afloramiento de la salinidad mínima somera establecida por las observaciones, y la región sur de ésta, dónde la
celda de baja salinidad del Pacífico Sur Oriental se encuentra. Tsuchiya & Talley, (1998) ya
Revista Ciencia y Tecnología del Mar, Vol. 30 (1) - 2007
26
0
Profundidad (dbar)
R.V. “Melville” 20° S, 02/10-14/10 del 2000
a)
600
1500
2500
85° W
83°
79°
77°
75°
73°
71° W
AGOR “Vidal Gormaz” 27° S, 09/10-12/10 del 2000
b)
Profundidad (dbar)
81°
0
600
1500
2500
79° W
77°
75°
73°
71° W
0
Profundidad (dbar)
AGOR “Vidal Gormaz” 33° S, 26/09-03/10 del 2000
c)
600
1500
2500
81° W
79°
77°
75°
AGOR “Vidal Gormaz” 80° S, 04/10-06/10 del 2000
73° W
d)
28° S
29°
20
15
30°
10
31°
5
°C
32°
33° S
0
Fig. 2:
Fig. 2:
500
1000
1500
2000
Profundidad (dbar)
2500
Distribución vertical de la temperatura (°C) del crucero CIMAR 6 Islas Oceánicas, durante el período
comprendido entre el 26 de septiembre y el 12 de octubre del 2000 y del crucero Cook-2 durante el 2 y
14 de octubre del 2000, donde: a) latitud 20° S, b) latitud 27° S, c) latitud 33° S y d) longitud 80° W.
Vertical distribution of the temperature (°C) measured on the CIMAR 6 Islas Oceánicas cruise, during 26 september to the 12 october 2000 and the Cook-2 cruise, during 2 and 14 october 2000: a)
latitude 20° S, b) latitude 27° S, c) latitude 33° S and d) longitude 80° W.
Discusión del sistema de la Corriente de Humboldt y masas de agua
a)
27
R.V. “Melville” 20° S, 02/10-14/10 del 2000
Profundidad (dbar)
0
600
1500
2500
85° W
83°
Profundidad (dbar)
b)
81°
79°
75°
75°
73°
71° W
AGOR “Vidal Gormaz” 27° S, 09/10-12/10 del 2000
0
600
1500
2500
75°
77°
79° W
c)
73°
71° W
AGOR “Vidal Gormaz” 33° S, 26/09-03/10 del 2000
Profundidad (dbar)
0
600
1500
2500
81° W
79°
77°
75°
AGOR “Vidal Gormaz” 80° S, 04/10-06/10 del 2000
73° W
d)
28° S
29°
35.2
30°
35.0
34.8
31°
34.6
34.4
34.2
32°
33° S
0
Fig. 3:
Fig. 3:
500
1000 1500
2000
Profundidad (dbar)
2500
Distribución vertical de la salinidad del crucero CIMAR 6 Islas Oceánicas, durante el período comprendido entre el 26 de septiembre y el 12 de octubre del 2000 y del crucero Cook-2 durante el 2 y 14
de octubre del 2000, donde: a) latitud 20° S, b) latitud 27° S, c) latitud 33° S y d) longitud 80° W.
Vertical distribution of the salinity measured on the CIMAR 6 Islas Oceánicas cruise, during 26
september to the 12 october 2000 and the Cook-2 cruise, during 2 and 14 october 2000, where: a)
latitude 20° S, b) latitude 27° S, c) latitude 33° S and d) longitude 80° W.
28
Revista Ciencia y Tecnología del Mar, Vol. 30 (1) - 2007
sugirieron que el agua de baja salinidad encontrada al sur del giro subtropical es la fuente
clara del mínimo de salinidad somera en el
Pacífico Sur Subtropical Oriental, probablemente a través de la subducción.
En la latitud 20° S se puede observar a nivel
subsuperficial una banda asociada con un
máximo relativo salino cuyo valor fluctúa entre 34,80 y 34,85, en la latitud 27° S éste máximo relativo salino se hace más notorio al ubicarse entre el AIPSE y el mínimo relativo de
salinidad que caracteriza al Agua Intermedia
Antártica (AIAA), cuya salinidad oscila entre
34,6 y 34,7 (Figs. 3a, 3b y 3d) y hacia el sur lo
hace con valores de 34,5 y 34,6 (Fig. 3c), siendo consistente con lo reportado por Sievers &
Silva (1975), Silva & Sievers (1981) y Fuenzalida et al. (2007). Bajo esta agua se ubica el
AIAA, caracterizada por un mínimo relativo
de salinidad, que se incrementa por mezcla
hacia el norte con valores de 34,3 y 34,5, desde los 33° S a los 20° S respectivamente. Inmediatamente bajo éste mínimo relativo la salinidad aumenta monotónicamente asociada al
Agua Profunda del Pacífico (APP) (Figs. 3a,
3b, 3c y 3d).
Entre los 20° S y 33° S, la distribución vertical del contenido de oxígeno se caracteriza
por una capa superficial oxigenada, seguida
por un mínimo relativo de oxígeno a nivel
subsuperficial con valores inferiores a 1 mL/
L en las cuatro secciones (20º S, 27º S, 33º S
y 80º W), con excepción en la banda costera
donde alcanza valores mínimos del orden de
0,5 mL/L, asociado al AESS (Figs. 4a, 4b, 4c
y 4d). Éste mínimo alcanza un mayor espesor
en el norte a 20º S (Fig. 4a) y disminuye hacia el sur y oeste (Figs. 4b, 4c y 4d), lo cual
estaría asociado a la Contracorriente y Corriente Subsuperficial Perú-Chile, como ha
sido observada por Fuenzalida et al. (2007),
aunque Chaigneau & Pizarro (2005) han señalado que aún cuando la Corriente Subsuperficial Chile-Perú puede ser asociada con
la Contracorriente Perú-Chile, los resultados
no son concluyentes debido a la cantidad in-
suficiente de datos y a su irregular distribución
espacio-temporal. Bajo este mínimo se ubica
un máximo relativo de oxígeno asociado al
AIAA, y a niveles más profundo se detectó un
mínimo relativo de oxígeno disuelto asociado
al APP (Figs. 4a, 4b, 4c y 4d).
La distribución vertical de densidad presenta una estructura similar a la de temperatura
mostrando claramente una capa de mezcla y
una picnoclina bien desarrollada (Figs. 5a, 5b,
5c y 5d). Además, se observaron marcadas perturbaciones en la estructura vertical a 80° W
en 20° S (Fig. 5a), 74° W en 27° S (Fig. 5b) y
78° W en 33° S (Fig. 5c), que alcanzaron los
1.500 m de profundidad. Dicha situación fue
observada en la latitud 27º S por Fuenzalida et
al. (2007), asociándolas con ondas largas de
Rossby.
Mediante la utilización de diagramas T-S se
pueden diferenciar, entre la latitud 20° S y 33°
S y desde el sector oriental del Pacífico hacia
los 80° W, las masas de agua presente, observándose el AST, AIPSE, AESS, AIAA, APP.
Dichas masas de agua modifican su porcentaje
de participación dependiendo de su ubicación
geográfica producto de procesos advectivos y
difusivos. Además, los diagramas T-S evidencian la disminución hacia el sur del AST y
AESS y una disminución hacia el norte del
AIPSE y AIAA y una permanencia del APP
(Fig. 6).
Paralelamente, en el marco meridional
(longitud 80° W), se pueden apreciar en los
diagramas T-S, la extensión de las masas de
agua anteriormente señaladas, y sus fronteras se pueden visualizar claramente (Fig. 6),
tanto en el plano vertical como horizontal, a
través de la salinidad y el contenido de oxígeno disuelto. Específicamente se observa él
limite de la extensión del AESS asociada al
mínimo de oxígeno y el máximo relativo de
la salinidad, entre las latitudes 31° y 32° S,
generando de esta manera un entrelazamiento de oxígeno (Fig. 4d) y un entrelazamiento de sal (Fig. 5d).
Discusión del sistema de la Corriente de Humboldt y masas de agua
a)
29
R.V. “Melville” 20° S, 02/10-14/10 del 2000
Profundidad (dbar)
0
600
1500
2500
85° W
83°
Profundidad (dbar)
b)
81°
79°
77°
75°
73°
71° W
AGOR “Vidal Gormaz” 27° S, 09/10-12/10 del 2000
0
600
1500
2500
c)
75°
77°
79° W
73°
71° W
AGOR “Vidal Gormaz” 33° S, 26/09-03/10 del 2000
Profundidad (dbar)
0
600
1500
2500
81° W
79°
77°
75°
AGOR “Vidal Gormaz” 80° S, 04/10-06/10 del 2000
73° W
d)
28° S
29°
6
4
30°
2
31°
0
mL/L
32°
33° S
0
Fig. 4:
Fig. 4:
500
1000 1500 2000
Profundidad (dbar)
2500
Distribución vertical del oxígeno disuelto (mL/L) del crucero CIMAR 6 Islas Oceánicas, durante el
período comprendido entre el 26 de septiembre y el 12 de octubre del 2000 y del crucero Cook-2,
durante el 2 y 14 de octubre del 2000, donde: a) latitud 20° S, b) latitud 27° S, c) latitud 33° S y d)
longitud 80° W.
Vertical distribution of the dissolved oxygen (mL/L) measured on the CIMAR 6 Islas Oceánicas
cruise, during 26 September to the 12 October 2000 and the Cook-2 cruise, during 2 and 14 October
2000, where: a) latitude 20° S, b) latitude 27° S, c) latitude 33° S and d) longitude 80° W.
Revista Ciencia y Tecnología del Mar, Vol. 30 (1) - 2007
30
a)
R.V. “Melville” 20° S, 02/10-14/10 del 2000
Profundidad (dbar)
0
600
1500
2500
85° W
83°
Profundidad (dbar)
b)
79°
81°
77°
73°
75°
71° W
AGOR “Vidal Gormaz” 27° S, 09/10-12/10 del 2000
0
600
1500
2500
Profundidad (dbar)
c)
79° W
77°
75°
73°
71° W
AGOR “Vidal Gormaz” 33° S, 26/09-03/10 del 2000
0
600
1500
2500
81° W
79°
77°
75°
AGOR “Vidal Gormaz” 80° S, 04/10-06/10 del 2000
73° W
d)
28° S
29°
27.5
27.0
30°
26.5
31°
26.0
25.5
32°
Kg m-3
33° S
0
Fig. 5:
Fig. 5:
500
1000 1500 2000
Profundidad (dbar)
2500
Distribución vertical de la densidad (kg m–3) del crucero CIMAR 6 Islas Oceánicas, durante el período comprendido entre el 26 de septiembre y el 12 de octubre del 2000 y del crucero Cook-2, durante
el 2 y 14 de octubre del 2000, donde: a) latitud 20° S, b) latitud 27° S, c) latitud 33° S y d) longitud
80° W.
Vertical distribution of the density (kg m–3) measured on the CIMAR 6 Islas Oceánicas cruise, during
September 26 to October 12, 2000 and the Cook-2 cruise, during October 2 - 14, 2000, where: a)
latitude 20° S, b) latitude 27° S, c) latitude 33° S and d) longitude 80° W.
Discusión del sistema de la Corriente de Humboldt y masas de agua
33,5
34
34,5
35
35,5
36
36,5
33,5
34
24
20
34,5
35
31
35,5
36
36,5
24
25
20
20
15
15
20
25
26
26
15
15
27
27
10
10
10
10
28
28
5
5
20° S
5
5
29
80° W
29
33,5
34
34,5
35
35,5
36
36,5
33,5
34
34,5
35
35,5
36
36,5
33,5
34
34,5
35
35,5
36
36,5
33,5
34
34,5
35
35,5
36
36,5
24
20
24
25
20
20
15
15
20
25
26
26
15
15
27
27
10
10
10
10
28
28
5
5
27° S
33,5
Fig. 6:
Fig. 6:
34
34,5
35
35,5
36
5
5
29
33° S
36,5
33,5
34
34,5
35
35,5
36
29
36,5
Diagramas T-S del crucero CIMAR 6 Islas Oceánicas (Latitud 27° S, latitud 33° S, longitud 80° W)
durante el período comprendido entre el 26 de septiembre y el 12 de octubre del 2000) y del crucero
Cook-2 (Latitud 20° S) durante el 2 y 14 de octubre del 2000.
T-S diagrams measured on the CIMAR 6 Islas Oceánicas cruise (latitude 27° S, latitude 33° S, longitude 80° W, during September 26 to October 12, 2000 and the Cook-2 cruise (Latitude 20° S), during
October 2 - 14, 2000.
32
Revista Ciencia y Tecnología del Mar, Vol. 30 (1) - 2007
La circulación geostrófica relativa a 2.500
db, presentó las mayores velocidades entre la
superficie y los 1.500 m, donde se detectaron
flujos alternados con direcciones norte y sur,
entre las latitudes 20º S y 33º S (Figs. 7a, 7b
y 7c) y flujos alternados con direcciones este
y oeste, en la longitud 80º W (Fig. 7d). Bajo
los 1.500 m se observó un flujo predominante hacia el sur (Figura 7a, 7b y 7c) y hacia el
este (Fig. 7d) con mínimas velocidades.
Las velocidades geostróficas máximas
determinadas hacia el norte, correspondieron a flujos del tipo meandro, presentan fluctuaciones longitudinales oscilantes centrados a 72° W, 75° W, 79,5° W y 82,5° W en la
latitud 20º S (Fig. 7a), 73° W y 78° W en la
latitud 27° S (Fig. 7b), 74,5° W, 77,5° W y
81° W en la latitud 33º S (Fig. 7c). En tanto
hacia el sur, los flujos estuvieron centrados
en las longitudes 73° W, 77° W y 81° W en
la latitud 20° S (Fig. 7a), 71,5° W, 75° W y
79,5° W en la latitud 27° S (Fig. 7b), 76° W
y 79° W en la latitud 33° S (Fig. 7c). Cabe
destacar que en la latitud 20° y 27° S los flujos hacia el sur ubicados en 81° W y 75° W
respectivamente, se extendieron en profundidad hacia el sector oeste, debido posiblemente a que la distancia entre los transectos
fue más larga que el diámetro de los giros
(Fig. 7a y 7b).
Cabe señalar que el flujo tanto hacia el sur
como hacia el norte detectados en el sector
oriental del Pacífico Sur, son consistentes con
la propagación de las propiedades de las masas de agua. No obstante, el flujo propuesto
por Gunther (1936) y denominado por Wooster & Gilmartin (1961) como Corriente Subsuperficial Perú-Chile, el cual transporta la
AESS hacia latitudes altas con un contenido
relativamente alto de salinidad y bajo en oxígeno disuelto, asociado con la banda costera
(Blanco et al., 2001). En este estudio, se observan flujos más oceánicos y hacia el sur,
evidenciando aporte de AESS hacia el polo,
siendo consistente con lo encontrado por
Fuenzalida et al. (2007).
A 27º S la circulación presenta las mismas
características a las encontradas por Sievers
& Silva (1975) para 28º S, y Silva & Sievers
(1981) para 26º 22’ S, sin embargo, para la
latitud 33º S difieren considerablemente con
Sievers & Silva (1975), dado a que entre los
73º W y 75,5º W encuentran un flujo sur en
sentido contrario al detectado en este estudio
(Fig. 7c). Hacia el oeste de los 77º W los flujos mantienen características similares en dirección pero no en magnitud a los detectados
por Sievers & Silva (1975). Por lo tanto, el
conjunto de la serie de flujos y contra flujos
observados, podrían estar relacionados más
bien a fenómenos transitorios que a rasgos
permanente de la circulación, como ha sido
mencionado por Fuenzalida et al. (2007) para
la latitud 27º S.
El transporte geostrófico meridional y zonal de volumen, de calor y sal, calculado en
una caja conformada entre las latitudes 27º S
y 33° S y la longitud 80° W, muestra un transporte de entrada de volumen de 5,77 Sv, y de
salida 6,27 Sv, generándose un déficit de 0,44
Sv, debido al efecto de borde de la banda costera que no se contempló, ya que se utilizó
como nivel de referencia los 2.500 db. Una
situación similar puede ser observada en el
transporte geostrófico de calor cuyo entrada
a la caja es de 0,31 PW (1 Pentawatt (PW) =
10 15 W), con un doble aporte desde el oeste
que desde el sur y de salida 0,27 PW, concibiéndose un exceso de 0,04 PW, el cual es
consistente con lo observado por Talley
(2003). Para el transporte geostrófico de sal
se observa una entrada de 2,38 108 kg m –1 y
de salida 2,03 108 kg m –1, conformándose un
exceso de 0,35 10 8 kg m –1 de igual manera
que con el transporte de calor, el que podría
estar asociado a la mayor entrada de sal del
oeste y menor del sur (Fig. 8). Por otra parte,
el transporte neto que se desprende de una
serie de flujos y contra flujos observados entre las latitudes 33º S y 27º S y longitud 80°
W, confirmaría la presencia de un flujo promedio superficial hacia el norte como parte
del Giro Subtropical del Pacífico Sur.
Discusión del sistema de la Corriente de Humboldt y masas de agua
Profundidad (dbar)
a)
33
R.V. “Melville” 20° S, 02/10-14/10 del 2000
0
500
1500
2500
85° W
83°
Profundidad (dbar)
b)
75°
77°
79°
81°
73°
71° W
AGOR “Vidal Gormaz” 27° S, 09/10-12/10 del 2000
0
500
1500
2500
c)
75°
77°
79° W
73°
71° W
AGOR “Vidal Gormaz” 33° S, 26/09-03/10 del 2000
Profundidad (dbar)
0
600
1500
2500
81° W
79°
77°
75°
AGOR “Vidal Gormaz” 80° S, 04/10-06/10 del 2000
73° W
d)
28° S
29°
10
5
30°
0
-5
31°
-10
cm/s
32°
33° S
0
Fig. 7:
Fig. 7:
500
1000 1500
2000
Profundidad (dbar)
2500
Distribución vertical de velocidad geostrófica (cm/s) del crucero CIMAR 6 Islas Oceánicas, durante
el período comprendido entre el 26 de septiembre y el 12 de octubre del 2000 y del crucero Cook-2,
durante el 2 y 14 de octubre del 2000, donde: a) latitud 20° S, b) latitud 27° S, c) latitud 33° S y d)
longitud 80° W. Valores positivos indican dirección norte.
Vertical distribution of geostrophic velocity (cm/s) recorded on the CIMAR 6 Islas Oceánicas cruise,
during September 26 to October 12, 2000 and the Cook-2 cruise, during October 2 - 14, 2000, where:
a) latitude 20° S, b) latitude 27° S, c) latitude 33° S and d) longitude 80° W. Positive values indicate
northward velocities.
Revista Ciencia y Tecnología del Mar, Vol. 30 (1) - 2007
34
15° S
20°
8
2.03 10 Kg m–1
25°
6,21 Sv
0,27 PW
3,81 Sv
30°
0,21 PW
8
1,68 10 Kg m–1
8
0.70 10 Kg m–1
1,96 Sv 0,10 PW
35°
Ocean Data View
40° S
85° W
80°
75°
70° W
Transporte geostrófico zonal y meridional de volumen (1 Sv = 1x106 m3 s–1), calor (1 PW = 1015 W)
y sal (108 kg m–1) del crucero CIMAR 6 Islas Oceánicas (Latitud 27° S, latitud 33° S, longitud 80° W)
durante el período comprendido entre el 26 de septiembre y el 12 de octubre del 2000.
Fig. 8: Zonal and meridional geostrophic volume transport (1 Sv = 1x10 6 m s –1), heat (1 PW = 10 15 W) and
salt (108 kg m –1) recorded on the CIMAR 6 Islas Oceánicas cruise (latitude 27° S, latitude 33° S,
longitude 80° W, during September 26 to October 12, 2000.
Fig. 8:
Discusión del sistema de la Corriente de Humboldt y masas de agua
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen a las siguientes instituciones y personas: Ministerio de Hacienda,
Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la
Armada de Chile (SHOA), Comité Oceanográfico Nacional (CONA), Universidad de Concepción y Universidad Arturo Prat, por el financiamiento parcial del presente estudio. Al
comandante, oficiales y tripulación del AGOR
"Vidal Gormaz". Al Secretario Ejecutivo del
CONA, Sr. Alejandro Cabezas. Al Jefe de Crucero CIMAR 5 Islas Oceánicas, Sra. Paulina
Vera. Al Sr. Christian Bonert A., por el análisis
de salinidad. Al Sr. Jorge Olivares M. por el
análisis del contenido de oxígeno a bordo.
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