Descripción de las áreas de surgencia al sur del Mar Caribe

Memoria de la Fundación La Salle de Ciencias Naturales 2002 (“2000”), 154: 55-76
Descripción de las áreas de surgencia al sur del Mar
Caribe examinadas con el sensor infrarrojo AVHRR
Paola Castellanos, Ramón Varela y Frank Muller-Karger
Resumen. Se examinó la variación temporal y espacial de la temperatura superficial de las aguas
marinas caribeñas de Venezuela, Colombia (parcialmente) y Trinidad, en una serie de imágenes del
AVHRR durante 1996. Las temperaturas extremas puntuales fueron de 20,4 y 31,5 °C, pero en la
mayor parte del área y del tiempo se registraron temperaturas entre los 21,3 y 29,7 °C. La variación
anual de los promedios mensuales en las aguas más próximas a la costa fue de ~ 5 °C y en las áreas
más oceánicas de ~ 3 °C. Las aguas costeras fueron más frías hasta en 2 °C al compararse de forma
simultánea con las situadas mar afuera (a 13° N). La principal causa de estas variaciones fue el
fenómeno de surgencia estimulado durante el primer semestre del año por el incremento en la
intensidad de los vientos alisios. Además se examinó el ciclo diario de la temperatura en la posición
de la estación CARIACO (10°30’N, 64°40’O). La diferencia entre el día y la noche en los promedios
mensuales fue <1,4 °C cuando estuvo presente la surgencia, y de 1 a 2,8 °C en el segundo semestre
del año, cuando las temperaturas fueron más elevadas. Se midió a lo largo del año el área de influencia de las aguas frías costeras que se propagaron hacia el NO, por la acción de los vientos alisios, el
transporte de Ekman y otras corrientes marinas (tomando como límite la isoterma de 24,75 °C). Los
máximos se registraron en marzo de 1996, cuando las aguas frías afectaron áreas de 120 y 110 x 103
km2 en las regiones del oriente y occidente de Venezuela respectivamente. No hubo mayor dispersión
de aguas frías que fuera visible en las imágenes entre septiembre y diciembre. Las plumas de
dispersión se originaron desde áreas más pequeñas o focos que presentaron la temperatura más baja.
Se identificaron 13 focos de surgencia en la zona comprendida entre los 8°-15° N y los 60°-74° O
durante el año 1996. La posición de los focos fue muy constante, y lo que cambió notablemente fue
su intensidad y la extensión de la dispersión de las aguas frías. En los focos las temperaturas
normalmente descendieron en el rango de los 21 a 22 °C. La posición que ocuparon los focos fue: en
las cercanías de Santa Marta (Cabo de la Aguja, 11°23’N-74º05’O); al oeste de la Península de La
Guajira (Punta Gallinas, 12°24’N-71°50’O); en el sector oriental del Golfo de Venezuela en las
cercanías de Punto Fijo, Península de Paraguaná (11°40’N-70°15’O); en el Cabo San Román (norte
de Paraguaná, 12°13’N-70°05’O); en Puerto Cumarebo (11°33’N-69°22’O); Cabo Codera (10°40’N66°18’O); al occidente de Cumaná (10°28’N-64°18’O); al norte de la Península de Araya (10°41’N64°18’O) y de la Isla de Margarita (11°10’N-63°57’O y 11°06’N-64°14’O); en Río Caribe (10°45’N63°04’O); en la Península de Paria y al norte de Trinidad (10°45’N-61°57’O y 10°50’N-61°10’O). La
distribución de la temperatura superficial en el sur del Mar Caribe está muy influenciada por la
acción de los vientos alisios, las corrientes superficiales y la batimetría de la plataforma continental,
que inducen cerca de las costas a la formación de focos de aguas frías que se dispersan predominantemente hacia el NO. Aunque los alisios se muestran más intensos hacia el occidente, la
surgencia de la región oriental de Venezuela se manifiesta sobre una mayor área de influencia.
Palabras clave. Oceanografía. Sensores Remotos. Satélites. Afloramiento. Temperatura superficial.
Mar Caribe.
Description of upwelling areas in the southern region of the Caribbean Sea using the
AVHRR sensor
56
Descripción de las áreas de surgencia al sur del Mar Caribe examinadas con el sensor infrarrojo AVHRR
Abstract. The spatial and seasonal variability of sea surface temperature (SST) of the Caribbean
waters of Venezuela, eastern Colombia and Trinidad were analyzed using a 1996 AVHRR image
series. The minimum and maximum extreme temperatures were 20.4 and 31.5 °C, but for most of the
time and over most of the area, the SST was between 21.3 and 29.7 C. The variability of the monthly
SST average was ~5 °C near the coast and ~3 °C in offshore waters. Coastal waters were usually
around 2 °C cooler than the waters north of the 13°N parallel. The main cause for this difference was
the strong seasonal upwelling due to the intense Trade Winds during the first half of the year. The
daily cycle of SST at the CARIACO time series station (10°30’N-64°40’W) was also studied. The
difference between day and night, using the monthly mean, was less than 1.4 °C during the upwelling
season, but ranged from 1 to 2.8 °C during the second half of the year, when SST was higher.
Throughout the year, we measured the area of influence of the cooler coastal waters (below 24.75 °C)
that were propagated to the NW by the Trade-Winds and forced Ekman drift. The largest cool plumes
were found in March 1996, with areas of 120 and 110 x 103 km2 in eastern and western Venezuela
respectively. There were no visible plumes in the images between September and December. The
plumes originated in smaller zones or foci, where the SST was lowest. During 1996, thirteen of these
upwelling foci were identified between 8° and 15° of North latitude and 60° to 74° of West longitude.
The focal point locations were very constant, but the intensity of the upwelling and the dispersion of
the cool waters changed markedly. During upwelling episodes the temperatures at the center of a focus
were usually between 21 and 22 °C. The following focus locations were used: at Santa Marta (Cabo
de la Aguja, 11°23’ N-74°05’W); west of the Goajira Península (Punta Gallinas, 12°24’N-71°50’W);
eastern part of the Gulf of Venezuela near Punto Fijo (Paraguaná Península 11°40’N-70°15’W); the
San Román Cape (northern tip of Paraguaná Península 12°13’N-70°05’W); eastern Falcón (Puerto
Cumarebo, 11°33’N-69°22’W); Codera Cape (10°40’N-66°18’W); west of Cumaná (10°28’N64°18’W); at the northern coast of Araya (10°41’N-64°18’W) and Margarita (11°10’N-63°57’W and
11°06’N-64°14’W); at Río Caribe (10°45’N, 63°04’W) and the Paria Península and north of Trinidad
(10°45’N-61 57’W and 10°50’N-61°10’W). The SST distribution in the southern Caribbean is highly
influenced by Trade Winds, currents and the continental platform bathymetry that combine to induce
the upwelling-generated foci and the northwesterly plumes of cooler water. Although the Trade Winds
are stronger in western Venezuela, the eastern upwelling affects a larger area.
Key words. Oceanography. Remote Sensing. Satellite. Upwelling. Surface temperature. Caribbean
Sea.
Introducción
La temperatura del agua de mar es uno de los parámetros más importantes en el
control del estado físico y biológico del océano. La temperatura rige los procesos
fundamentales de la mecánica marina, la mezcla de masas de agua, la química del
agua y la dispersión de poblaciones de organismos. En particular, la superficie del mar
es un plano donde incide la radiación solar y la variable primeramente afectada es la
temperatura superficial (TSM). Ésta caracteriza el régimen de la capa superior del
océano, es indicador de la intensidad y la interacción entre el océano y la atmósfera, e
interviene como uno de los principales argumentos en varios métodos de pronóstico
del estado del océano (Fukuoka 1964, Okuda 1974, Quintero 1991). Las fluctuaciones
anuales en la temperatura superficial de los océanos son consecuencia de cambios estacionales en la radiación solar, en los vientos, y en las corrientes marinas
predominantes.
El conocimiento de la TSM en la región sur del Mar Caribe se ha basado en
registros de campañas oceanográficas, obteniéndose patrones de distribución
esporádicos en el tiempo y limitados en extensión, sin lograr una visión detallada y
Mem. Fund. La Salle de Cienc. Nat. 154
57
simultánea de los cambios que ocurren en la región. El uso de sensores remotos a
bordo de plataformas espaciales es una forma ventajosa de conocer la dinámica de los
océanos, pues permiten medir y analizar fenómenos a gran escala, que complementan
los datos conseguidos por los métodos clásicos (Robinson 1991, Stech et al. 1995). La
determinación de la temperatura derivada de sensores a bordo de satélites se ha venido
desarrollando desde 1973, entre otras instituciones por la NOAA (National Oceanic
and Atmospheric Administration, U.S.A.) que opera los sensores AVHRR (Advanced
Very High Resolution Radiometer). Este tipo de radiómetro ha resultado ser muy útil
en su aplicación para fines oceanográficos, debido a su alta resolución temporal y
espacial, lo que explica su permanencia de tres décadas (SCOR-UNESCO 1988,
Hastings y William 1992, Njoku y Brown 1993).
En Venezuela se recibe la señal de los satélites NOAA desde 1995, mediante una
antena de la NASA ubicada en el Centro de Procesamiento Digital de Imágenes. Una
de las primeras actividades realizadas ha sido la visualización de los focos de surgencia
costera en el margen sur del Mar Caribe (Castellanos et al. 1997). Aquí se muestran los
resultados del análisis de una serie de imágenes térmicas obtenidas con el sensor
AVHRR a una frecuencia diaria durante 1996. Las imágenes proveen una visión
amplia y novedosa de la distribución de la TSM en el sur del Mar Caribe, pudiéndose
realizar una síntesis del patrón estacional en la región, la posición y extensión de los
núcleos de aguas frías a lo largo de la costa, su dispersión y señalar las causas que rigen
estos cambios térmicos.
Materiales y Métodos
Área de estudio
En el sector sur del Mar Caribe la climatología está regulada por el ciclo anual de
la migración meridional de la Zona de Convergencia Intertropical (Ginés 1972, 1982,
Muller-Karger y Varela 1989-1990). La influencia eólica de los alisios del E-NE,
predominante en la región, condiciona el clima de la capa superficial del mar, en
especial en lo que respecta a la dinámica, estratificación y variaciones estacionales de
las masas de agua (Gordon 1967). Dada la orientación predominante de la línea de
costa de este a oeste o de nordeste a sudoeste, las aguas superficiales se alejan del
continente por la acción del transporte de Ekman, lo que trae como consecuencia el
ascenso de las aguas profundas desde los 100-150 m. Esta agua que emerge en la
superficie con características propias es más fría, más salina y rica en nutrientes.
Cualquier cambio en la intensidad del viento afecta la intensidad del afloramiento, lo
que da como resultado cambios marcados en la productividad (Herrera et al. 1980).
En el Mar Caribe la variación de la temperatura de las aguas y la diferencia entre
evaporación y precipitación no son tan amplias como para causar importantes
alteraciones termohalinas, de tal manera que la principal fuente de energía en la
dinámica de las aguas es la que procede del viento. Éste representa la principal fuerza
58
Descripción de las áreas de surgencia al sur del Mar Caribe examinadas con el sensor infrarrojo AVHRR
generadora de las corrientes superficiales. Las velocidades máximas de los vientos
alisios en la tropósfera inferior se presentan entre las latitudes 12° y 13° N en el sector
sudeste del Mar Caribe durante los meses de sequía (enero-abril). Existe también una
variación longitudinal con vientos más fuertes hacia la región de La Guajira y
Paraguaná (68°W a 75°W) (Muller-Karger et al. 1989). Las corrientes en el Caribe son
de velocidad moderada y su dirección predominante es de este a oeste con algunas
modificaciones locales debidas al efecto de la topografía del fondo. Sin embargo,
también se hacen presentes corrientes meridionales, tanto hacia el sur como hacia el
norte (Fukuoka y Ballester 1963, Fukuoka 1965, Gordon 1967, Febres 1974). La
hidrografía depende de la corriente de la Guayana, de la entrada directa de las aguas
del Atlántico y de la morfología submarina. (Herrera y Febres 1976, De Miro 1976).
En términos generales, debido al efecto de los vientos alisios y el afloramiento de
aguas profundas, el área estudiada representa una zona templada enclavada en un mar
tropical, dada la temperatura relativamente más fría de las aguas sobre la plataforma
continental, así como por las características de las poblaciones del fitoplancton y su
elevada productividad (Margalef 1969).
Imágenes digitales
Se procesaron cerca de 800 imágenes obtenidas con los sensores AVHRR abordo
de los satélites NOAA 12 y NOAA 14, con una frecuencia de hasta cuatro imágenes al
día (dos por satélite). Fueron captadas en dos estaciones receptoras: en la Universidad
del Sur de Florida (USF, Departamento de Ciencias Marinas, Saint Petersburg,
Florida, USA) y en el Centro de Procesamiento Digital de Imágenes (CPDI,
Fundación Instituto de Ingeniería, Sartenejas, Caracas, Venezuela). La serie
comprendió desde enero hasta diciembre de 1996. Cada imagen cubre un área de
hasta 6 x 106 km2 con 1,1 km de resolución. De allí se extrajo una ventana de 1536 x
512 pixeles, con límites de 8°-15°N y 60°-74°O, que incluye toda la costa de Venezuela,
parte de la costa colombiana (al oriente de Santa Marta), las islas de Trinidad y
Tobago, y las Antillas Menores al sur de Martinica (Figura 1).
La información digital se procesó con el software DSP. Éste es un sistema
interactivo de análisis de datos de satélites aplicados a la oceanografía, creado en la
Universidad de Miami por O. Brown, J. Brown y R. Evans. El procesamiento de las
imágenes requirió de los siguientes pasos:
a) Se dio formato a los datos crudos para su procesamiento con DSP (ingestión).
b)Se corrigió geométricamente la imagen haciendo coincidir las líneas de costa
visibles en la imagen con las de un mapa digital de referencia.
c) Con el algoritmo Multichannel Sea Surface Temperature (MCSST) se
corrigieron los efectos atmosféricos y se derivó la temperatura del agua. La
banda 5 del AVHRR es más sensitiva a la cantidad de vapor de agua en la
atmósfera, y se utiliza para corregir la banda 4 para eliminar esta interferencia.
El algoritmo MCSST se detalla en varias publicaciones (McClain et al. 1983,
Strong y McClain 1984, Schluessel et al. 1987, 1990, Walton 1988, Wick et al.
1992).
Mem. Fund. La Salle de Cienc. Nat. 154
59
d) Se sectorizó la imagen usando coordenadas geográficas específicas. En el
CPDI se generaron cinco sub-escenas o ventanas: el área de cobertura total del
pase del satélite, la costa norte de Venezuela, el área atlántica frente al delta del
río Orinoco, el Lago de Maracaibo y el Mar Caribe; en el presente trabajo se
utilizó la segunda ventana.
e) A cada escena se le aplicó una proyección geográfica estándar para generar
un mapa.
Figura 1.
Mar Caribe centro-oriental, se señala el área de estudio que comprende este trabajo sobre
imágenes de temperatura del mar tomadas con el AVHRR.
Para producir los mapas finales de Temperatura Superficial del Mar (TSM) se
diseñó un programa de post-procesamiento en IDL (Interactive Data Language) que
integra gráficas de visualización, análisis de datos y una paleta de colores con una
barra calibrada en grados centígrados. Cada color fue asociado a una variación de 1
°C en un rango que va desde los 20 a los 32 °C. También se aplicó una máscara gris
para las nubes y una negra para definir la tierra; este procedimiento facilita la
visualización de la TSM. A su vez IDL fue empleado en el diseño de una serie de
programas que permitieron examinar estadísticamente a posteriori las imágenes. Para
el análisis de la variabilidad durante el año y entre el día y la noche, se utilizó el promedio de la temperatura de un área de 3 x 3 pixeles (10,9 km2) centrada en la estación
CARIACO (10°30’N, 64°40’O), de la cual existen registros de campo durante 1996.
También se midió la superficie de dispersión de las aguas frías en el mar. Para ello se
elaboró un programa que enmascara el área con el agua más fría y cuenta el número
de pixeles en la máscara; por relación, conociendo el área equivalente de cada pixel se
estimó la extensión de la pluma de dispersión. Se utilizó la isoterma de 24,75 °C como
60
Descripción de las áreas de surgencia al sur del Mar Caribe examinadas con el sensor infrarrojo AVHRR
límite superior de la temperatura que delimita el borde de la mancha de aguas frías.
Esta decisión se basa en la observación de los frentes térmicos en las propias imágenes,
que muestran el máximo gradiente entre los 24 y los 25 °C, y de la información
oceanográfica previa, que indica que las aguas subtropicales a 100 m de profundidad
se relacionan con temperaturas inferiores a 24 °C (Febres-Ortega y Herrera 1975).
Finalmente, la interpretación de las imágenes se realizó con ayuda de la
información hidrográfica publicada y los datos meteorológicos disponibles para 1996
(Sistema Clicom, Fuerza Aérea Venezolana).
Resultados y Discusión
Cambios estacionales
En las imágenes de la temperatura superficial del mar en el sur del Caribe se
observó la formación de plumas de agua relativamente fría proveniente de varios focos
de surgencia, cuya ubicación resultó ser poco variable. Estas plumas fueron producto
de la dispersión, y perdieron su carácter singular al mezclarse con las aguas
superficiales periféricas más cálidas. La forma, tamaño y gradiente de las plumas varió
ampliamente en el tiempo, mostrando una evidente dependencia con la intensidad de
los vientos alisios y los desplazamientos horizontales de las aguas superficiales.
En la figura 2, se presenta la distribución de la temperatura superficial del mar el
8 de enero de 1996. Esta imagen es un ejemplo de la época de surgencia. Se visualizan
focos y plumas con temperaturas relativamente bajas en toda la plataforma continental
(22-24 °C). En cambio, la figura 3 muestra la distribución de la temperatura superficial
para el 9 de julio de 1996. En ella se puede apreciar que cerca del continente las aguas
son ahora más cálidas y similares a las del centro del Caribe (>24 °C). Durante el
primer semestre del año los vientos alisios son fuertes y las plumas de agua fría
alcanzan su mayor área de influencia o propagación, lo que conlleva a que las
temperaturas en el sur del Mar Caribe disminuyan y se formen gradientes acentuados
con respecto a las aguas situadas más al norte. La fluctuación anual de los promedios
mensuales tomados de las imágenes fue de hasta 5 °C si se considera como área de
referencia las aguas costeras con surgencia; las más oceánicas fueron menos variables
mostrando cambios no mayores a 3 °C. La diferencia de temperatura simultánea entre
las aguas costeras y las oceánicas (13°N) fue típicamente de unos 2 °C, coincidiendo
con las observaciones oceanográficas previas (Fukuoka 1965, Okuda 1974).
Las temperaturas superficiales extremas puntuales durante 1996 en el área
analizada fueron de 20,4 y 31,5 °C, pero la mayor parte de los registros estuvieron
comprendidos en un rango de 21,3 a 29,7 °C. La variación de la temperatura siguió
un ciclo estacional con los valores más bajos en los primeros meses del año (enero a
junio) y los más altos de julio a diciembre, acorde con los movimientos de la Zona de
Convergencia Intertropical (ZCIT). Esto se aprecia cuando se visualizan los cambios
en la temperatura para un sitio determinado. Así, en la figura 4 se muestra la
temperatura mensual promedio y su amplitud, obtenida de las imágenes diarias del
Mem. Fund. La Salle de Cienc. Nat. 154
61
Figura 2.
Imagen del sensor AVHRR que muestra la temperatura superficial en la región sur del
Mar Caribe, captada el 8 de enero de 1996, donde se observan las plumas de agua fría
adyacentes al borde del continente, situación al comienzo de la época de mayor
intensidad de los vientos alisios y con presencia de la surgencia.
Figura 3.
Imagen del sensor AVHRR que muestra la temperatura superficial en la región sur del
Mar Caribe, captada el 9 de julio de 1996, donde se aprecia una temperatura más
uniforme en el área, época en que desciende la intensidad de los vientos alisios y se retiran
las aguas más frías en la costa.
AVHRR para un área coincidente con la estación hidrográfica CARIACO (10°30’ N64°40’ O) donde se lleva a cabo simultáneamente una serie de tiempo oceanográfica
(Astor et al. 1998). En la misma figura también se llega a apreciar que el rango entre
la temperatura máxima y mínima es un poco más amplia de junio a diciembre. Gran
parte de esta diferencia puede atribuirse al ciclo diurno.
Los promedios mensuales obtenidos separadamente de imágenes diurnas o
nocturnas durante el año 1996 para una misma posición (estación CARIACO, Figura
5) muestran que la diferencia de la temperatura del mar entre el día y la noche
(período de 12 h; 6:00h-18:00h) es menor (< 1,4 °C) en los meses con presencia de
aguas más frías (marzo a julio) y se incrementa (1 a 2,8 °C) durante los meses en que
el mar está más caliente (últimos cinco meses del año). Esto puede ser atribuido al
grado de la mezcla promovida por el viento, que cuando es fuerte y constante,
remueve una capa de agua más amplia, disminuyendo las variaciones de temperatura
en un mismo día y entre días consecutivos. Cuando el viento es débil, la capa más
62
Descripción de las áreas de surgencia al sur del Mar Caribe examinadas con el sensor infrarrojo AVHRR
Figura 4.
Temperaturas mínimas, máximas y medias mensuales durante el año 1996, extraídas de
imágenes diarias del AVHRR en la posición de la estación CARIACO (10°30’N y
64°40’O). Se indica además la temperatura superficial (0,34 a 1,89 m de profundidad)
registrada con un CTD para esa misma estación, resultado del promedio de 3 a 10
mediciones en un lapso de dos a cuatro días consecutivos en cada visita mensual.
Figura 5.
Temperatura media mensual de febrero a diciembre de 1996 para el día y la noche.
Registradas con el AVHRR en la estación CARIACO ubicada a los 10°30’N y 64°40’O.
Mem. Fund. La Salle de Cienc. Nat. 154
63
superficial gana rápidamente calor por insolación e igualmente lo pierde por
irradiación, por estar limitado el flujo de calor hacia las aguas sub-superficiales, y poco
favorecida la mezcla; en consecuencia, los cambios entre el día y la noche y entre un
día y otro son más notables.
La temperatura superficial del mar en las imágenes del AVHRR muestra una
variabilidad horaria y diaria más amplia de lo esperado, en base al conocimiento
hidrográfico que se posee mediante los métodos clásicos de registros puntuales,
ampliamente distanciados en el tiempo y en el espacio. Hay que considerar que
algunos factores atmosféricos pueden influir en la mayor variabilidad de los registros
desde sensores remotos, como condensaciones de vapor de agua muy tenues a baja
altura, o artefactos por el estado de la superficie del mar y reflejos solares. Pero es
probable que cuando se obtengan mediciones con termómetros fijos en boyas, éstos
muestren una variabilidad similar a los sensores remotos. Las mediciones continuas y
directas de la temperatura del mar por largos períodos de tiempo no están disponibles
para la región. Un indicio se tiene en las medidas discretas de la temperatura durante
la serie de tiempo CARIACO, que indican que la temperatura superficial llega a variar
entre 0,5 y 1,5 °C en un lapso de unas seis horas; un análisis de estos datos aún requiere
ser desarrollado.
Herrera y Febres (1975) señalan que los eventos de surgencia cesan cuando los
vientos dejan de ser favorables, aunque la sucesión de fuertes vientos a frecuencia corta
(1-3 días) puede producir un efecto acumulado, cuya manifestación más evidente es la
inclinación de las superficies de igual temperatura, salinidad y densidad en el sur del
Mar Caribe. Cuanto más fuerte es la velocidad del viento, mayor es el efecto que éste
ejerce sobre la superficie oceánica, y mayor la profundidad de la que procede el agua.
La surgencia es más probable donde los vientos soplan constantemente y con fuerza en
dirección paralela a una costa que quede situada a su izquierda y en el hemisferio
norte, como ocurre con la costa del Estado Sucre. Sería interesante hacer estudios para
conocer la magnitud y variación del ascenso de las masas de aguas en el foco de
surgencia de las costas de Sucre (por ser fácilmente accesible y por su importancia
pesquera), así como también determinar durante cuánto tiempo y de qué manera debe
soplar el viento para que el agua se desplace y sea remplazada por otra más profunda.
Las aguas superficiales más frías generan frentes térmicos que se aprecian
fácilmente desde el espacio como el borde definido de las plumas de dispersión. Las
imágenes del AVHRR permiten estimar la propagación, estacionalidad y permanencia
del fenómeno de surgencia, al proveer una nueva herramienta que determina la
posición simultánea de los frentes térmicos en extensas áreas del mar. Para definir la
extensión de la pluma de surgencia en el área se tomó como límite la isoterma de 24,75
°C. Consideramos que las aguas por encima de 25 °C no están relacionadas con la
surgencia o son de transición en el límite de las plumas. La figura 6 muestra los
promedios mensuales de la extensión del área ocupada por las aguas afectadas por la
surgencia en el Caribe sur - oriental durante 1996. Se observa claramente la presencia
de la surgencia de enero a junio y se detectan en ese período dos máximos y un mínimo
64
Descripción de las áreas de surgencia al sur del Mar Caribe examinadas con el sensor infrarrojo AVHRR
intermedio. Los meses donde las aguas frías abarcaron áreas extensas fueron febrero y
marzo; en abril se observa un descenso, pero se vuelve a dilatar en mayo; de julio a
diciembre la cobertura es mínima. Se aprecia que tanto la región oriental como la
occidental de las costas de Venezuela presentan fluctuaciones que coinciden en el
tiempo. La región de oriente, sin embargo, siempre presenta una mayor extensión.
Precisamente Richards (1960) observa que la intensidad de la surgencia se reduce hacia
el oeste, aunque los vientos sean más intensos (Muller-Karger et al. 1989, Andrade
1993). En este sentido la influencia de la batimetría de la plataforma continental puede
tener un efecto importante (Akl et al. 1997).
Figura 6.
Promedios mensuales del área de propagación de la surgencia durante el año 1996 en la
región sur del Mar Caribe. Observaciones registradas con el sensor AVHRR. La
cobertura es la superficie de mar que presenta temperaturas inferiores a 24,75 ºC. Se
considera al sector occidental el comprendido desde el lado oeste de la Península de La
Guajira hasta el Golfo Triste (Puerto Cabello). El sector oriental abarca desde Puerto
Cabello hasta el extremo este de la Península de Paria.
Focos de surgencia
En las imágenes de satélite se aprecia que cada pluma de dispersión tiene una
pequeña área o foco donde la temperatura alcanza un mínimo (Figura 7). Cuando la
surgencia es intensa las plumas relacionadas con diferentes focos se unen y se observa
una amplia extensión con aguas frías afectando a casi toda la plataforma continental.
Los límites de las plumas se distinguen por que suelen formar frentes térmicos.
Denman y Powell (1984) comentan que los frentes son debidos a una discontinuidad
en la distribución horizontal de las masas de aguas y que la mejor manera de estudiar
los frentes es a través de las imágenes de satélite.
Mem. Fund. La Salle de Cienc. Nat. 154
65
Los patrones de dispersión de los pigmentos clorofílicos observados en las
imágenes históricas del CZCS (Coastal Zone Color Scanner) para la misma área que
se analiza en este trabajo, y la forma de dispersión de las aguas frías registradas ahora
con el AVHRR muestra varias coincidencias (Muller-Karger y Varela 1990, López
1993). Se aprecia en ambos tipos de imágenes que las plumas se dispersan de forma
predominante hacia el noroeste, que los frentes que delimitan las plumas de dispersión
tienen un gradiente más marcado en su borde oriental, y que la forma de las manchas
del fitoplancton coincide con la forma de distribución de las aguas más frías. Sin
embargo, difieren en que el CZCS registra manchas de pigmentos que no están
asociadas a bajas temperaturas sino a la descarga de las aguas fluviales más turbias y
cálidas, provenientes del Río Orinoco, del Río Magdalena y del Lago de Maracaibo.
En ambas variables, pigmentos y temperatura, es posible también apreciar el efecto
favorable de la topografía submarina y la orientación de la línea de costa en los movimientos ascendentes. Con el análisis de las imágenes del AVHRR se llega a las mismas
conclusiones que utilizando imágenes del sensor CZCS (López 1993, Akl et al. 1997).
Las plataformas anchas y cuya pendiente facilita el ascenso del agua favorecen la
surgencia, como en el oriente de Venezuela y en el Golfo de Venezuela. Pero también
se favorece localmente el fenómeno en aquellos sitios donde la plataforma es estrecha
pero se ensancha en un determinado lugar, como ocurre al norte del Cabo Codera. En
esta última localidad y al este de la Península de Paraguaná, el talud de la plataforma
continental está dispuesto en forma casi perpendicular a la corriente predominante,
esto debe facilitar el ascenso de las aguas profundas (Denman y Powell 1984). Al
contrario de los casos anteriores, el afloramiento que aparece entre Puerto La Cruz y
Cumaná, a pesar de mostrarse con mucha intensidad, no está favorecido por la
presencia de una plataforma continental ancha, pues allí las aguas son muy profundas
cerca de la costa debido a la proximidad de la Fosa de Cariaco. Otro tipo de factor
favorable a la surgencia debe estar actuando en este borde sur-oriental de la Fosa.
Figura 7.
Imagen del sensor AVHRR que muestra la temperatura superficial del mar en la región
sur del Caribe. Los números indican la posición de los focos de surgencia con aguas
relativamente frías que fueron observados durante 1996 (Tabla 1). Fue obtenida con el
promedio de las imágenes de la segunda semana del mes de junio.
66
Descripción de las áreas de surgencia al sur del Mar Caribe examinadas con el sensor infrarrojo AVHRR
Las imágenes permitieron apreciar 13 focos distribuidos a lo largo del límite sur
del Mar Caribe centro-oriental (Tabla 1, Figura 7).
Tabla 1.
Ubicación de los focos de surgencia en el sur del Mar Caribe
Foco
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Localización
Cabo de la Aguja
Santa Mata
Punta Gallinas
Península de La Guajira
Punto Fijo
Península de Paraguaná
Cabo San Román
Península de Paraguaná
Puerto Cumarebo
Costa norte de Falcón
Cabo Codera
Litoral Central
Cumaná
Costa de Mochima
Península de Araya
Noroccidente de Sucre
Macanao
Norte de Isla Margarita
Manzanillo
Norte de Isla Margarita
Río Caribe
Norte del Edo. Sucre
Península de Paria
Nororiente de Sucre
Norte de Trinidad
Isla de Trinidad
Coordenadas
11°23’ N 74°05’ O
12°24’ N 71°50’ O
11°40’ N 70°15’ O
12°13’ N 70°05’ O
11°33’ N 69°22’ O
10°40’ N 66°18’ O
10°28’ N 64°18’ O
10°41’ N 64°18’ O
11°06’ N 64°14’ O
11°10’ N 63°57’ O
10°45’ N 63°04’ O
10°45’ N 61°57’ O
10°50’ N 61°10’ O
Focos de surgencia en Colombia (Tabla 1, Figuras 7 y 8)
El fenómeno de surgencia ubicado en el lado occidental en la Península de La
Guajira mostró su máximo durante los meses de febrero a mayo de 1996. En este
período, con frecuencia la pluma de dispersión de estas aguas frías fue muy amplia y
se unió con las provenientes de los focos situados en la Península de Paraguaná, para
conformar una gran área de influencia que llegó a alcanzar 48.000 km2. En las
imágenes se apreció que las aguas que afloran se dispersan formando una pluma
particularmente ancha que se orientó generalmente en dirección noroeste, aunque en
ocasiones mostró un viraje más hacia el oeste o hacia el norte. Un amplio sector de la
costa fue afectado por el fenómeno, que en su máxima amplitud abarcó desde Santa
Ana en la cara norte de la península hasta Río Hacha.
Fajardo (1979) Corredor (1979, 1981) y Cabrera (1993) señalan la presencia de
aguas frías y con alta salinidad en la zona (>36,5) adjudicándola al fenómeno de
Mem. Fund. La Salle de Cienc. Nat. 154
67
surgencia. Mencionan que las aguas que afloran a lo largo de la costa de La Guajira
derivan hacia el noroeste y oeste. En esta región los vientos alcanzan valores de hasta
15 nudos generando así las corrientes de deriva. Durante el segundo semestre del año
con vientos más débiles desaparece la surgencia.
La temperatura mínima en el foco fue de 20,4 °C, pero la mayor parte de los
mínimos registrados en las imágenes fueron del orden de 21 °C. El foco llegó a mostrar
un área relativamente amplia, o contrariamente muy reducida. Esto no parece tener
relación con la extensión de la pluma de dispersión, ya que se observaron en algunas
imágenes plumas de dispersión grandes con un foco pequeño (Figura 8) y plumas
reducidas en extensión con un foco de surgencia dilatado. El foco se ha ubicado frente
a Punta Gallinas, sin embargo, cuando éste se amplió las aguas más frías se
extendieron hasta el Cabo de La Vela. En la época de no surgencia en la misma área
del foco se presenta una temperatura máxima 29,7 °C.
Figura 8.
Imagen del AVHRR el 6 de febrero de 1996 para la región nor-oriental de Colombia, el
Golfo de Venezuela, la Península de Paraguaná y la costa oriental del Estado Falcón,
donde se aprecian las plumas de dispersión de los cinco focos de surgencia presentes en
esta área (Tabla 1).
Mas hacia el oeste se ha señalado la presencia de otro foco de surgencia centrado
en el Cabo de la Aguja, al oriente de Santa Marta, estudiado con detalle por Bula
(1985). En esta oportunidad con las imágenes disponibles para 1996 no se ha logrado
realizar un análisis del mismo, pues el foco apareció justo en el límite izquierdo de las
imágenes empleadas, y la frecuente nubosidad de la zona impidió aprovechar un
suficiente número de imágenes para apreciar su dinámica. El foco fue claramente
visible al menos en las imágenes del 7 de marzo de 1996; aunque en otras pocas
imágenes pudieron apreciarse aguas frías en la zona (22-23 °C) como la utilizada en la
figura 8, que presenta cierta interferencia con algunas nubes. La presencia de este foco
parece estar directamente relacionada con la surgencia de La Guajira, posiblemente se
manifiesta en los períodos de mayor intensidad de esta última.
68
Descripción de las áreas de surgencia al sur del Mar Caribe examinadas con el sensor infrarrojo AVHRR
Focos de surgencia en la Península de Paraguaná (Tabla 1, Figuras 7
y 8)
Uno de los afloramientos se ubicó al sudoeste de la Península de Paraguaná,
próximo a Punto Fijo afectando la costa oeste del estado Falcón desde Punta
Maraguay hasta Zazárida. Su área es pequeña (~ 1.000 km2) pero fue un rasgo muy
permanente en las imágenes durante la época de más viento. Las aguas frías formaron
una pluma que se dispersó hacia el oeste. Confinada por la costa de Falcón al sur y el
Risco de Calabozo al oeste, luego giró de forma anticiclónica y cambió hacia el norte,
al tomar esta dirección la pluma alcanzó en ocasiones las aguas frías que afloran al
norte de la Península de Paraguaná.
En el centro del Golfo de Venezuela se forma un frente producto de la
convergencia de las aguas frías de la surgencia al este con las más cálidas procedentes
del Lago de Maracaibo al oeste, con una diferencia de hasta 4 ó 5 °C. Esta zona de
mezcla presenta características físicas complejas (Monente y Astor 1987). Se aprecia en
las imágenes que el frente se sitúa sobre el Risco de Calabozo, una elevación del fondo
marino (18-20 m de profundidad) que cruza de norte a sur por la mitad el Golfo de
Venezuela, sugiriendo una marcada influencia de la batimetría en los patrones de
distribución (Figura 8) (Akl et al. 1997).
La circulación del Golfo de Venezuela se debe principalmente a la existencia de
dos masas de aguas muy diferentes y a la acción del viento, que confina el agua de
mezcla que proviene del Lago de Maracaibo hacia la costa occidental de la ensenada
de Calabozo (Ginés 1982). El agua de mezcla sale del Golfo de Venezuela bordeando
la Península de La Guajira y se incorpora al movimiento general del Caribe por el
oeste del Archipiélago de Los Monjes. Este desplazamiento se apreció en varias de las
imágenes.
La temperatura mínima registrada con el AVHRR fue de 21 °C, la misma que indican Monente y Astor (1987) en el ángulo sudeste del Golfo de Venezuela. La máxima
para el mismo sitio fue de 29,5 °C. La intensidad del afloramiento varió según la época
del año, dependiendo de la fuerza del viento.
Una importante surgencia se ubicó al norte de la Península de Paraguaná, en las
cercanías del Cabo San Román (Tabla 1, Figuras 7 y 8). La temperatura mínima del
foco llegó a los 21 °C, sobre todo de febrero a mayo, presentándose el patrón estacional
común a las anteriores áreas descritas. La dispersión de las aguas frías formó una
pluma larga y estrecha que se extendió en dirección noroeste, alcanzando latitudes más
septentrionales (14°N) y extensiones de hasta 30.000 km2. En la época de mayor
intensidad se unió con las plumas que se dispersaron desde La Guajira, Punto Fijo y
Puerto Cumarebo, sumando en conjunto unos 80.000 km2.
Por su situación más al norte, ésta es la surgencia que mostró mayor influencia en
el centro del Mar Caribe. Probablemente en el desplazamiento de las aguas debe
haber un importante efecto de las corrientes marinas y del borde de la plataforma
continental. La hidrografía de esta región al norte de la península está muy poco
Mem. Fund. La Salle de Cienc. Nat. 154
69
estudiada y una explicación de la forma que toma la pluma de dispersión requiere de
estudios hidrográficos durante los períodos de formación. En la época de no surgencia
las temperaturas en el área donde antes apareció el foco ascendieron hasta 29,3 °C.
Foco de surgencia de Puerto Cumarebo (Tabla 1, Figuras 7 y 8)
Este se apreció durante unos pocos días en el primer semestre de 1996, afectando
la costa este de Falcón desde Punta Zamuro hasta La Vela de Coro, y en los días de
mayor intensidad, las aguas frente al Istmo de Paraguaná. La temperatura más baja en
el foco fue de 21 °C, aunque la mayoría de los mínimos registrados fueron del orden
de 22 °C; el valor máximo fue de 29,6 °C. La extensión máxima de la pluma de
dispersión no pudo ser medida, pues ésta alcanzó las aguas superficiales que afloran al
norte de la Península de Paraguaná.
La característica más destacada de esta surgencia fue la formación de un frente
térmico desde Punta Zamuro hasta el norte de la Península de Paraguaná, que se situó
con la misma orientación que el borde de la plataforma continental (SE-NO). Su
origen puede ser atribuido al efecto de la batimetría y a la fuerte corriente hacia el
noroeste paralela al borde de la plataforma (Akl et al. 1997). Sería interesante
desarrollar estudios oceanográficos en esta zona frente al istmo, debido a las muy
particulares condiciones que promueven la surgencia, en un lugar donde la
orientación de la costa con respecto a los alisios teóricamente no favorece el ascenso
del agua.
Las aguas frías que afloran en este sector norte de la costa de Falcón no aparecen
señaladas específicamente como lugar de surgencia en los escasos reportes
oceanográficos para la zona. Esto tal vez se deba a que esta surgencia es la menos
frecuente y permanente de las situadas en el occidente de Venezuela, siendo posible
que las campañas oceanográficas no coincidieran con su presencia. Sin embargo,
Ginés (1982) presta especial interés a los núcleos de agua fría encontrados en las
cercanías de la Vela de Coro y Monente y Astor (1987) igualmente registran
temperaturas menores a 25 °C en dicha región.
Foco de surgencia de Cabo Codera (Tabla 1, Figuras 7 y 9)
Al norte de Cabo Codera no se dispone de publicaciones que aporten valores de
temperatura, motivado seguramente a las pocas campañas oceanográficas que
incluyen esta área. Sólo Voltolina (1975) señala con datos de temperatura que a lo largo
de la costa central de Venezuela tiene lugar un fenómeno de afloramiento y que su
limitada extensión no permitió su descripción. Posteriormente, con el análisis de las
imágenes del CZCS, que muestran la concentración del fitoplancton, se hizo evidente
que en el área de Cabo Codera ocurría un importante afloramiento (Muller-Karger y
Aparicio 1994).
En las imágenes de AVHRR la temperatura más baja fue del orden de los 21 °C
en el foco. Durante los meses de febrero y marzo la surgencia fue más intensa y la
pluma de mayor extensión, llegando a abarcar áreas de 10.000 km2. La pluma derivó
70
Descripción de las áreas de surgencia al sur del Mar Caribe examinadas con el sensor infrarrojo AVHRR
hacia el noroeste, aunque en ocasiones se vio expandir directamente hacia el norte.
Influyó en las costas del extremo oriental del Litoral Central, en particular el sector de
La Sabana y Chuspa. Durante la época de no surgencia el área del foco alcanzó un
máximo de 29,7 °C.
Figura 9.
Imagen que muestra la presencia de surgencia en el extremo oriental del Litoral Central,
en las cercanías del Cabo Codera, obtenida el 13 de junio de 1996 con el AVHRR.
Esta surgencia mostró ciertas diferencias con respecto a los otros sitios de
afloramiento observados. Llamó la atención el hecho de que en ocasiones se presentó
en la época cuando los alisios son débiles y los otros focos se desvanecen. Hubo además
algunos días en que las aguas frías dispersadas desde la región oriental de Venezuela
alcanzaron a las de Cabo Codera, formando una gran mancha que llegó afectar a toda
la costa centro-oriental, llegando a influir en la costa este del estado Falcón. La
variación y origen de esta surgencia parece estar en relación, además del viento, con
la batimetría y las corrientes marinas del lugar (Akl et al. 1997)
Focos de surgencia del Oriente de Venezuela (Tabla 1, Figuras 7, 10
y 11)
Basado en las observaciones realizadas con el R/V “Atlantis” en los años 1933 y
1934, Parr (1937, tomado de Okuda 1974) expresa una posible ocurrencia de
afloramiento en el área sudeste del Mar Caribe. Richards (1960) discute la presencia
de una surgencia intensa en la costa oriental de Venezuela, basándose en la
distribución de salinidad, temperatura y oxígeno disuelto a lo largo de las secciones
realizadas por el R/V “Atlantis” y el “Crawford”. Indica que aguas de baja temperatura
y alta salinidad ocurren a lo largo de la costa y que las isolíneas de varios parámetros
químicos ascienden en dirección sur.
La surgencia en el oriente de Venezuela se ha tratado de forma general como una
sola. Sin embargo, en las imágenes analizadas se pudieron identificar siete focos que,
Mem. Fund. La Salle Cien. Nat. 154:
71
aun estando relacionados, no siempre ocurrieron simultáneamente (Tabla 1, Figura 7:
Cumaná, Araya, Macanao, Manzanillo, Río Caribe, Paria y Trinidad). Esta región ha
sido la mejor estudiada con los métodos clásicos, señalándose que la temperatura a lo
largo de las penínsulas de Paria y Araya es inferior en unos 2 °C a las aguas de mar
afuera, y que las aguas frías se dispersan hacia el noroeste o a veces hacia el norte
(Fukuoka 1965, Okuda 1974). Pero en las imágenes de satélite se pudieron discernir
con más facilidad los focos, aun cuando toda la región presente aguas relativamente
frías en referencia al centro del Caribe.
Figura 10. Imagen AVHRR donde se aprecia la gran intensidad de la surgencia del oriente de
Venezuela, momento en que todos los focos de la región se encuentran activos (Tabla 1).
Situación para el 19 de mayo de 1996.
Toda la costa norte de Sucre presentó afloramiento, que se hizo más intenso en el
sector que va desde el Cabo Tres Puntas hasta Chacopata y en los extremos de las
penínsulas de Araya y Paria. El sitio donde se encontró la más baja temperatura con
una mayor permanencia y extensión durante 1996 fue en las proximidades de Río
Caribe (Figuras 7 y 10) pero otros lugares como Carúpano y La Esmeralda fueron
también destacados. Es posible que el foco principal fuese en realidad una larga franja
costera frente a esas tres localidades. La temperatura mínima registrada fue de 20,5 °C
siendo muy frecuentes los valores en el rango de 21-22 °C en la época de mayor
influencia de los alisios. Esta surgencia del norte de Sucre se caracterizó porque la
pluma de dispersión estuvo siempre marcadamente desplazada hacia el noroeste-oeste,
formando un frente térmico muy constante en el tiempo y en posición, que se orientó
en la dirección SE-NO, desde la costa del continente (Cabo Tres Puntas) hasta el norte
de la Isla de Margarita; siendo muy evidente en los períodos de surgencia más fuerte
durante los meses de febrero a mayo. No fue posible de forma independiente
determinar el área máxima de dispersión de las aguas que afloran en la zona La
Esmeralda-Río Caribe, pues la pluma se unió a las de otros focos cercanos (Araya,
72
Descripción de las Áreas de surgencia al sur del Mar Caribe examinadas con el sensor infrarrojo AVHRR.
Cumaná y norte de Margarita). La integración de la superficie afectada por aguas frías
en la región oriental alcanzó un área de ~52.000 km2. Sin embargo, en los momentos
de máxima actividad cuando las aguas frías se mostraron desde Golfo Triste hasta la
Península de Paria la superficie afectada fue de 120.000 km2 (Figura 6).
Los focos ubicados en las proximidades de Cumaná y Araya (Figuras 7 y 10)
ocurrieron de un modo simultáneo, llegando a formar una pluma ancha en dirección
oeste, que afectó la costa de Mochima hasta Puerto La Cruz y que tuvo gran influencia
en el sector oriental de la Fosa de Cariaco. Estos focos se presentaron como pulsos de
muy marcada intensidad, con valores mínimos iguales a los registrados en la surgencia
del norte de Sucre.
Las aguas que emergieron en Manzanillo y Macanao, al norte de la Isla de
Margarita (Figura 10) mostraron temperaturas en el foco entre 21 °C y 22 °C,
formando una pluma en dirección noroeste. El foco del afloramiento ocupó una
superficie pequeña y por lo general las aguas más frías solo tuvieron influencia muy
cerca de la isla, ocurriendo en Manzanillo con mayor frecuencia que en Macanao. En
este último sitio afloraron cuando la surgencia fue muy intensa en toda la región
oriental. El efecto de estos focos es local, pero forman una pluma alargada que, al
unirse con la deriva de las aguas que surgen en Sucre y Araya, sugiere que la ubicación
de la Isla de Margarita prolonga más hacia el norte la dispersión de las aguas frías, de
forma similar a lo que ocurre en el Cabo San Román. En la región oriental al igual
que en el occidente de Venezuela, las temperaturas máximas observadas en las áreas
ocupadas por los focos fueron del orden de los 29 °C. Aun durante el período más
cálido las temperaturas al sur del Caribe fueron algo más frías que en el norte, salvo
unos pocos días al final del año cuando las temperaturas en las aguas costeras fueron
similares a las del centro del Caribe, lo que puede indicar que al sur del Caribe
también se dan procesos de hundimiento (downwelling).
Las imágenes mostraron un foco de aguas frías (21 °C) en el extremo norte de la
Península de Paria (Figura 10) con una distribución peculiar, gran variabilidad
espacial y temporal, de duración limitada y aparición repentina. Del modo como lo
señala Monente (1992) analizando los datos oceanográficos disponibles para la región.
Al igual que en los otros focos, se formó una pluma de agua más fría, con la diferencia
de que en su flanco este se produjo un remolino ciclónico, que movió las aguas en
dirección norte separándolas y luego acercándolas a la costa. Su presencia fue menos
frecuente y permanente en relación a los otros focos de la región oriental antes
señalados; la mayor parte del tiempo fue de baja intensidad, pero ha mostrado fuertes
pulsos. En estos últimos casos se originó un frente producto de la convergencia de las
aguas frías con las aguas cálidas y menos densas que salen del Golfo de Paria por Boca
de Dragón. Los marcados cambios de esta surgencia pueden ser debidos al efecto del
flujo desde el Golfo de Paria, que es muy variable e importante en caudal. Este frente
no es permanente, pues al menos en una imagen se observó que las aguas que afloran
al norte de Trinidad se unieron con las de Paria, aunque no se logró determinar con
qué frecuencia y si sucede en alguna época determinada. En el área donde ocurrió el
Mem. Fund. La Salle de Cienc. Nat. 154
73
foco la temperatura ascendió hasta 30,2 °C; debido a la fuerte influencia de las aguas
cálidas y menos densas del Golfo de Paria en el segundo semestre del año. El
movimiento de las aguas en esta región se muestra muy complejo y sería interesante
efectuar estudios más detallados en el área.
Por último, al norte de Trinidad (Figura 11) se observaron manchas de agua fría
que ocurrieron ocasionalmente y que se mantuvieron por corto tiempo. Con las
imágenes disponibles de 1996 no fue posible caracterizar este foco de surgencia.
Figura 11. Imagen AVHRR de la región oriental de Venezuela y Trinidad donde se observa la poco
frecuente surgencia situada al norte de la Isla de Trinidad el 27 de enero de 1996.
En conclusión, puede considerarse que hay siete focos principales, de acuerdo a su
intensidad, duración y área de propagación de las aguas frías que se dispersan: La
Guajira, Punto Fijo, Cabo San Román, Cabo Codera, Cumaná, Araya, y norte de
Sucre (Río Caribe-La Esmeralda). Todos producen plumas de dispersión que se
extienden predominantemente hacia el noroeste. La temperatura mínima en ellos está
en el orden de los 21 °C. La surgencia en el oriente es más permanente y afecta un área
mayor que en la región occidental, aunque esta última también es muy intensa. La
presencia simultánea de los focos está relacionada con la época en que los alisios soplan
con mayor intensidad, pero no siempre todos los focos se muestran a un mismo tiempo,
pudiendo en ocasiones verse uno solo activo. En los períodos de máxima surgencia las
plumas de dispersión de diferentes focos cercanos se unen formando extensas áreas con
aguas frías.
Los sensores remotos abren una nueva gama de posibilidades en la observación
oceanográfica del sur del Mar Caribe. Los nuevos registros están visualizando una
creciente complejidad de los factores que actúan en el afloramiento de las aguas
profundas y su variabilidad temporal. Si bien es cierto que las mediciones mediante los
métodos más directos y precisos son las que producirán las conclusiones definitivas, los
sensores remotos facilitarán los diseños experimentales de la toma de mediciones con
mayor eficacia, al poderse definir con seguridad en términos temporales y espaciales
las áreas de mayor interés.
74
Descripción de las áreas de surgencia al sur del Mar Caribe examinadas con el sensor infrarrojo AVHRR
Agradecimientos. Se agradece la ayuda de Sergio Fernández, (CPDI, Fundación Instituto de
Ingeniería) en el área de informática, y de Doug Myhre y Herschel Hochman del Laboratorio
de Sensores Remotos de la University of South Florida, por suministrar parte de las imágenes
analizadas. Se dispuso de datos de viento facilitados por el Servicio de Meteorología de la Fuerza
Aérea Venezolana, Sistema Clicom. Este trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto
CARIACO, que recibió apoyo del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y
Tecnológicas, Venezuela (CONICIT Contrato 96280221), Fondo Nacional de Ciencia,
Tecnología e Innovación (FONACIT Contrato 2000001702), de la National Science
Foundation, EEUU (NSF Contrato OCE 9216626) y de la National Aeronautics and Space
Administration (NASA Contratos NAG5-6448 y NAS5-97128 ). Los autores agradecen a los
árbitros de este artículo por las mejoras realizadas a raíz de sus detalladas observaciones. Este
trabajo corresponde a la contribución Nº 254 de la Estación de Investigaciones Marinas de
Margarita EDIMAR, Fundación La Salle de Ciencias Naturales.
Bibliografía.
AKL, J., R. VARELA Y F. MULLER-KARGER. 1997. Influencia de la batimetría y línea de costa en
algunas áreas de surgencia al sur del Mar Caribe. Observaciones con el AVHRR. VII
Simposio Latinoamericano de Percepción Remota. Mérida, Venezuela 2 al 7 de noviembre
de 1997. Editado en CD-ROM por el CPDI- Fundación Instituto de Ingeniería, Caracas.
ANDRADE, C. 1993. Análisis de la velocidad del viento en el Mar Caribe. Boletín Científico
Centro Investigaciones Oceanológicas e Hidrográficas. Cartagena 13: 33-43.
ASTOR, Y., J. MERI Y F. MULLER-KARGER, 1988. Variabilidad estacional hidrográfica en la Fosa
de Cariaco. Memoria Sociedad Ciencias Naturales La Salle 58 (149): 61-72.
BULA, G. 1985. Un núcleo nuevo de surgencia en el Caribe colombiano detectado en
correlación con las macroalgas. Boletín Ecotropica 12: 3-25.
CABRERA, E. 1993. Estudio de las características oceanográficas del Caribe colombiano, Región
III. Zona 1, PDCTM. Boletín Científico Centro Investigaciones Oceanológicas e
Hidrográficas. Cartagena 13: 19-32.
CASTELLANOS, P., R. VARELA, Y F. MULLER-KARGER. 1997. Variación estacional de la
temperatura superficial del mar al sur del Mar Caribe. Observaciones con el AVHRR. VII
Simposio Latinoamericano de Percepción Remota. Mérida, Venezuela 2 al 7 de noviembre
de 1997. Editado en CD-ROM por el CPDI- Fundación Instituto de Ingeniería, Caracas.
CORREDOR, J. 1979. Phytoplankton response to low level nutrient enrichment through upwelling
in the Columbian Caribbean Basin. Deep Sea Research., 26A: 731-741.
CORREDOR, J. 1981. Apuntes sobre la circulación costera en el Caribe noroccidental
colombiano. Boletín Científico Centro Investigaciones Oceanológicas e Hidrográficas
Cartagena (3):3-8.
DENMAN, K. Y M. POWELL. 1984. Effects of physical processes on planktonic ecosystems in the
coastal ocean. Oceanography Marine Biology Annual Review (22): 125-168.
DE MIRO, M. 1976. Los foraminíferos planctónicos vivos y sedimentados del margen continental
de Venezuela. Investigación Pesquera (Barcelona), 40 (1): 261-319.
FAJARDO, G. 1979. Surgencia costera en las proximidades de la península colombiana de La
Guajira. Boletín Científico Centro Investigaciones Oceanológicas e Hidrográficas.
Cartagena (2):7-9.
FEBRES, G. 1974. Circulación oceánica y estratificación de las masas de aguas superiores al norte
de la Guayana. Cuadernos Azules. N 5; Publicaciones de la III Conferencia de las Naciones
Unidas sobre el Derecho del Mar. Caracas. 47 p.
FEBRES-ORTEGA, G. Y L. HERRERA, 1975. Interpretación dinámica de algunas de las
características oceanográficas de la Fosa de Cariaco, Mar Caribe. Boletín Instituto
Oceanográfico Universidad de Oriente 14 (1): 3-29.
Mem. Fund. La Salle de Cienc. Nat. 154
75
FUKUOKA, J. 1964. Análisis de las condiciones hidrográficas del Mar Caribe (VII). Memoria
Sociedad Ciencias Naturales La Salle 24(69): 277-307.
FUKUOKA, J. 1965. Condiciones meteorológicas e hidrográficas de los mares adyacentes a
Venezuela. Memoria Sociedad Ciencias Naturales La Salle 25(70-71-72): 11-38.
FUKUOKA, J. Y A. BALLESTER. 1963. Un análisis de las condiciones hidrográficas del Mar Caribe.
Memoria Sociedad Ciencias Naturales La Salle 23(65):132-142.
GINÉS, H. 1972. Carta pesquera de Venezuela (1): Áreas del Nororiente y Guayana. Hno. Ginés
(Ed.) Monografía N° 16, Fundación la Salle de Ciencias Naturales, Caracas. 328 pp.
GINÉS, H. 1982. Carta pesquera de Venezuela (2): Áreas Central y Occidental. Hno. Ginés, (Ed.)
Monografía N° 27, Fundación la Salle de Ciencias Naturales, Caracas. 227 pp.
GORDON, A. L. 1967. Circulation of the Caribbean Sea. Journal Geophysical Research 72 (24):
6207-6223.
HASTINGS, D. A. Y E. J. WILLIAM. 1992 The Advanced Very High Resolution Radiometer
(AVHRR): A Brief Reference Guide. Photogramm. Eng. Remote Sensing 58 (8): 1183-1188.
HERRERA, L. Y G. FEBRES. 1975. Procesos de surgencia y renovación de aguas en la Fosa de
Cariaco. Mar Caribe. Boletín Instituto Oceanográfico Universidad de Oriente 14(1): 31-44.
HERRERA, L. Y G. FEBRES. 1976. Características termohalinas de las aguas superiores del sureste
del Mar Caribe durante la época de lluvias. Boletín Instituto Oceanográfico Universidad de
Oriente 1(2): 287-342.
HERRERA, L., G. FEBRES, Y J. ANDRÉS. 1980. Distribución de las masas de agua y sus
vinculaciones dinámicas en el sector centro-occidental Venezolano, Mar Caribe. Boletín
Instituto Oceanográfico Universidad de Oriente 19(1-2): 93-118.
LÓPEZ, A. 1993. Distribución del fitoplancton en la región centro sur del Mar Caribe basada en
imágenes de satélite. Tesis de Grado. Instituto Universitario de Tecnología del Mar.
Fundación La Salle. Punta de Piedras. 58 p.
MARGALEF, R. 1969. El ecosistema pelágico del Mar Caribe. Memoria Sociedad Ciencias
Naturales La Salle 82: 5-36
MC CLAIN, E., W. PICHEL, C. WALTON, Z. AHMAD, Y J. SUTTON. 1983. Multi-channel
improvements to satellite-derived global sea-surface temperatures, Advanced Space Research
2 (6): 43-47.
MONENTE, J. E Y. ASTOR. 1987. Observaciones hidrográficas superficiales en al región
Noroccidental del Mar Caribe Venezolano. Memoria Sociedad Ciencias Naturales La Salle
47 (127-128): 125-148.
MONENTE, J. 1992. Contribución del río Orinoco a la formación de la aguas superficiales del
Caribe. Interciencia 17(2): 105-111.
MULLER-KARGER, F. Y R. APARICIO. 1994 Mesoscale processes affecting phytoplankton
abundance in the southern Caribbean Sea. Continental Shelf Research, 14 (2/3):199-221.
MULLER-KARGER, F. Y R. VARELA. 1989-1990. Influjo del río Orinoco en el Mar Caribe:
Observaciones con el CZCS desde el espacio. Memoria Sociedad Ciencias Naturales La
Salle 49-50(131-134): 361-390.
MULLER-KARGER, F., C. MC CLAIN, T. FISHER, W. ESAIAS Y R. VARELA. 1989. Pigment
distribution in the Caribbean Sea: Observations from space. Progress Oceanography 23: 2364.
NJOKU, E. G. Y O. B. BROWN. 1993. Sea surface temperature. Pp. 237-249. En Gurney, R. J. J.
L. Foster y C. L. Parkinson (Eds.). Atlas of Satellite Observations Related to Global Change.
Cambridge University Press.
76
Descripción de las áreas de surgencia al sur del Mar Caribe examinadas con el sensor infrarrojo AVHRR
OKUDA, T. 1974. Características oceanográficas generales de la costa suroriental del Mar
Caribe. Cuadernos Azules N 15. Publicaciones de la III Conferencia de las Naciones Unidas
sobre el Derecho del Mar. Caracas 58-84.
QUINTERO, A. 1991. Variación espacio temporal de la temperatura superficial en el Atlántico
Tropical Occidental. Boletín Instituto Oceanográfico Universidad de Oriente 30(1-2): 85-96.
RICHARDS, F. 1960. Some chemical and hydrographic observations along the north coast of
Sout America - I. Cabo Tres Puntas to Curacao, including the Cariaco Trench and the Gulf
of Cariaco. Deep Sea Research 7: 163-182.
ROBINSON, I. 1991. Satellite Oceanography An Introduction for Oceanographers an Remote sensing Scientists. Ellis Horwood Series in Marine Science, New York. 455pp.
SCHLUESSEL, P., H. SHIN, W. EMERY Y H. GRASSL. 1987. Comparison of satellite-derived seasurface temperatures with in situ skin measurements. Journal Geophysical Research 92 (C3):
2859-2874.
SCHLUESSEL, P., W. EMERY H. GRASSL Y T. MAMMEN. 1990. On the bulk-skin temperature
difference and its impact on satellite remote sensing of sea surface temperature. Journal
Geophysical Research 95 (C8): 13341-13356.
STECH, J., J. LORENZZETTI Y C. DA SILVA. 1995. Observaçao por satelite da variaçao zasonal da
temperatura de Cabo Frio. Mem. VII Simp. Latinoamericano. Sexta reunión Nacional
SELPER-Mexico. Puerto Vallarta, México: 269-275pp.
STRONG, A. Y E. MC CLAIN. 1984. Improved ocean surface temperatures from space.
Comparisons with drifting buoys. Bulletin American Meteorology Society 65 (2): 138-142.
SCOR/UNESCO. 1988. Las mediciones del mar por satélite. posibilidades que ofrecen y
problemas que plantean. Documentos Técnicos de la Unesco sobre Ciencias del Mar. Paris
(46): 106 pp.
VOLTOLINA, D. 1975. Evidencia de afloramiento en las aguas costaneras de Venezuela.
Simposio. Latinoamericano Oceanografía Biológica. México: 363-374.
WALTON, C. 1988. Nonlinear multichannel algorithms for estimating sea surface temperature
with AVHRR satellite data. Journal Applied Meteorology 27: 115-27.
WICK, G.,W. EMERY Y P. SCHLUESSEL. 1992. A comprehensive comparison between satellite
measured skin and multichannel sea surface temperature. Journal Geophysical Research, 97
(C4): 5569-5595.
Recibido: 15 marzo 2001
Aceptado: 13 marzo 2002
Paola Castellanos1, Ramón Varela2 y Frank Muller-Karger3
1
Centro de Procesamiento Digital de Imágenes. Fundación Instituto de Ingeniería. Apartado
40200, Caracas 1040-A, Venezuela
2
Estación de Investigaciones Marinas de Margarita. Fundación La Salle de Ciencias Naturales.
Apartado 144, Porlamar 6301, Venezuela. [email protected]
3
Deparment of Marine Science. University of South Florida 140. 7th. Ave. South. St. Petersburg.
FL 33701-5016, USA. [email protected]