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TALLER “EL NIÑO: SUS IMPACTOS EN EL PLATA Y EN LA REGIÓN PAMPEANA” – 2002A. Piola
EL IMPACTO DEL PLATA SOBRE LA PLATAFORMA CONTINENTAL
Alberto R. Piola
Depto Oceanografía – Servicio de Hidrografía Naval y
Depto. Cs. de la Atmósfera y los Océanos – FCEN - UBA
RESUMEN
El Río de la Plata descarga en promedio 23300 m3/s de agua dulce sobre la plataforma
continental adyacente, induciendo alta estratificación vertical. En primavera-verano las aguas de baja
salinidad se extienden hacia el sur a lo largo de la costa bonaerense, hacia el E hasta el talud continental
y hacia el N hasta aproximadamente 31°S y en otoño-invierno ocupan una franja más angosta que se
extiende hacia el N hasta 28°S, unos 350 km más que en primavera-verano. La extensión de la pluma
costera depende de la magnitud del caudal y de la dirección del viento. Los caudales de los ríos Paraná
y Uruguay, los principales afluentes del Plata, muestran una fuerte correlación con El Niño. Sin
embargo, durante estos eventos la señal oceánica del Plata se restringe a la región de la plataforma
próxima a la desembocadura. La extensión hacia el N de las aguas diluidas en invierno y la contracción
en los años Niño, responden principalmente a variaciones de la dirección de la componente del viento a
lo largo de la costa en el litoral Uruguayo y del sur de Brasil. Durante los períodos de contracción de la
pluma del Plata las aguas diluidas son probablemente transferidas al océano adyacente en la región de la
Confluencia Brasil/Malvinas. Una vez alcanzada la confluencia, el agua diluida fluye rápidamente
(~1m/s) hacia el S y el E y es improbable su reingreso a la plataforma continental.
INTRODUCCIÓN
El Río de la Plata descarga en promedio 23300 m3/s de agua dulce sobre la plataforma
continental adyacente. La descarga del Paraná, el principal afluente del Plata presenta una alta
correlación con el El Niño (Depetris, et. al, 1996). Por ejemplo, durante El Niño 82-83 la descarga
del Paraná superó los 50000 m3/s, más del doble de su media climática. La teoría y modelos
numéricos muestran que las variaciones del caudal de esta magnitud deben producir un efecto
significativo en la distribución de aguas diluidas (Kourafolou et al., 1996). El agua dulce se mezcla
con aguas de la plataforma continental formando una capa boyante de baja salinidad e induce una
alta estratificación vertical en densidad. En consecuencia, el agua diluida tiende a aislar de la
superficie a la capa profunda, ocupada por aguas de la plataforma continental. La estratificación
vertical y la relativamente alta concentración de nutrientes del agua de río permiten el crecimiento
del fitoplancton en la región. Asimismo, se han detectado fluctuaciones meridionales estacionales
en la distribución de larvas de peses sobre la plataforma continental, supuestamente asociadas a
variaciones en la distribución de las masas de agua (Muelbert y Sinque, 1996). En consecuencia,
las variaciones de la distribución de agua de río impactan significativamente sobre la actividad
biológica.
Los datos oceanográficos históricos, principalmente obtenidos sobre la plataforma
continental entre 1960 y 1990 revelan una fuerte variación estacional de las aguas diluidas (Piola et
al., 2000). En primavera-verano las aguas de baja salinidad se extienden hacia el sur a lo largo de la
costa bonaerense, hacia el E hasta el talud continental y hacia el N hasta aproximadamente 31°S.
En otoño-invierno estas aguas ocupan una franja más angosta y se extienden hacia el N hasta 28°S,
unos 350 km más que en primavera-verano (ver Figura 1). Esta observación ha motivado una serie
de estudios numéricos sobre las variaciones de las aguas diluidas por el Río de la Plata en los
litorales bonaerense, uruguayo y del sur de Brasil (Simionato et al., 2001; Pimenta, 2001, Pimenta
et al., 2001). Dichos estudios revelan el fuerte impacto de las variaciones del caudal y de la
dirección del viento en la escala regional. Las aguas diluidas se extienden más al norte a medida
que aumenta el caudal o cuando el viento sopla del SW. El aumento del caudal en un 50 a 60%
produce una penetración de 200 km hacia el NE y no produce cambios en el ancho de la pluma
costera. En contraste, el viento del NE separa la pluma del Plata de la costa y fuerza las aguas
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diluidas hacia el S de la desembocadura. Estas simulaciones numéricas simples, no incluyen las
corrientes de contorno que, probablemente, rigen el flujo de las aguas diluidas en estas condiciones.
Figura 1: Distribución climatológica de salinidad superficial en invierno (a) y verano (b) en la región de
influencia del Río de la Plata (adaptadas de Piola et al., 2000). Los rombos en (a) indican la posición de los
elementos de grilla del re-análisis de NCEP empleados para el cálculo del índice de viento (ver texto).
El considerable aumento de caudal asociado a los eventos Niño debería producir un avance
significativo de la pluma a lo largo de la costa. Sin embargo, las observaciones oceanográficas
sugieren que durante estos períodos la pluma no avanza hacia el NE o se retrae, con el consiguiente
impacto sobre la flora y fauna marina. Basándose en estas observaciones Piola et al. (2000)
sugieren que el efecto del viento durante estos eventos superaría el efecto del caudal. En este
artículo analizamos las variaciones de la distribución de aguas diluidas empleando datos
oceanográficos, del viento en superficie y del caudal del Río de la Plata.
DATOS Y MÉTODOS
Hemos analizado datos de 7199 estaciones oceanográficas realizadas en la región entre
1911 y 1990 (ver Piola y García, 1993). Los datos de viento en superficie provienen del re-análisis
del National Center for Environmental Prediction (NCEP, ver Kistler et al., 2001). Para estimar la
tensión del viento en superficie en la región de penetración de la pluma de aguas diluidas se
emplearon los datos de NCEP sobre 5 elementos de grilla (Figura 1). Para cada elemento se
determinó la componente de la tensión del viento paralela a la costa (denominada τc,
aproximadamente a 35° relativos al N verdadero) proyectando las componentes zonal y meridional
del flujo de cantidad de movimiento en la superficie del mar. La divergencia de masa en la capa de
Ekman y el gradiente de presión normal a la costa son función de la magnitud y sentido de la
componente del viento en la dirección paralela a la costa. Por lo tanto, nuestro interés es
comprender la naturaleza de las variaciones temporales de τc. Por último, los datos de caudal del
Río de la Plata en el período 1972-1998 fueron calculados sumando los caudales medios mensuales
de los ríos Paraná y Uruguay.
RESULTADOS
Las observaciones hidrográficas revelan marcadas variaciones estacionales en la
distribución de las aguas diluidas del Río de la Plata. La teoría indica que, en ausencia de viento,
una fuente costera de agua de baja densidad forma un anillo anticiclónico cerca de la
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desembocadura y, en el hemisferio sur, una pluma cuasi-geostrófica hacia la izquierda de la
desembocadura, que se extiende a lo largo de la costa. La extensión de la pluma costera depende
de la magnitud del caudal. Sin embargo, a través de modelos numéricos es posible demostrar que
la pluma costera es alterada significativamente por la acción combinada del caudal y del viento.
Los caudales de los ríos Paraná y Uruguay, los principales afluentes del Plata, muestran
una fuerte correlación con El Niño. Sin embargo, durante estos eventos la señal oceánica del Plata
se restringe a la región de la plataforma próxima a la desembocadura. El análisis del campo de
viento en superficie en el período 1960-2000, revela que la extensión hacia el N en invierno y la
contracción en los años Niño, responden principalmente a variaciones de la dirección de la
componente del viento a lo largo de la costa en el litoral Uruguayo y del sur de Brasil. Durante los
períodos de contracción de la pluma del Plata las aguas diluidas son probablemente transferidas al
océano adyacente en la región de la Confluencia Brasil/Malvinas. Una vez alcanzada la
confluencia, el agua diluida fluye rápidamente (~1m/s) hacia el S y el E y es improbable su
reingreso a la plataforma continental.
Si bien la descarga del río entre 1973 y 1997 presenta cierta variabilidad estacional, siendo
levemente más alta entre mayo y junio (24.85x10 3 m3/s) que entre diciembre y enero (aprox.
20x10 3 m3/s), la variabilidad interanual es considerable. En contraste, el índice del viento,
calculado como media mensual climatológica de la componente paralela a la costa de la tensión del
viento en superficie para el período 1949-2000, revela una fuerte estacionalidad (Figura 2). El
índice es negativo (vientos del NNE) entre octubre y marzo y presenta el mínimo en enero y es
positivo (vientos del SSW) de abril a agosto, alcanzando el máximo en junio. Las variaciones
estacionales de caudal y viento paralelo a la costa sugieren que la variabilidad de la distribución de
salinidad superficial asociada a la descarga del Río de la Plata se debe, principalmente, a las
variaciones de τc.
a
b
Figura 2: Medias mensuales del caudal del Río de la Plata (1973-1997) y del índice del viento (1949-2000).
Las líneas verticales muestran el desvío estándar de cada media mensual.
La Figura 3 muestra que durante los eventos Niño intensos (82-83 y 97-98) se produce una
anomalía negativa del índice del viento. Al mismo tiempo, períodos de anomalías negativas de
temperatura superficial del mar en el Pacífico tropical y caudal moderado (p. ej., 1975 y 1996)
coinciden con índices del viento positivos. Entre 1960 y 2000 hay pocas instancias en las que el
índice del viento positivo y anomalías de caudal positivas ocurren simultáneamente. Tal es el caso
observado hacia fines de 1972, en la que debería observarse una marcada penetración de aguas
diluidas en el litoral uruguayo y brasileño.
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Figura 3: Anomalías del índice del viento (línea gruesa) e índice de El Niño 2 (línea fina, sombreada) entre
1960 y 2000. Las flechas negras indican períodos durante los cuales el índice de el Niño es > 2 y el índice
del viento es < 0 Pa. La flecha blanca indica un período en el cual ambos índices son positivos
Esta última observación sugiere que los máximos del caudal del Río de la Plata, asociados a años
Niño, no producirían penetraciones de aguas diluidas hacia el N debido a que la dirección del
viento paralelo a la costa durante estos períodos es, en general, desfavorable.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo forma parte de tareas de investigación financiadas por el Instituto Inter-Americano
para el Estudio del Cambio Global..
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