Caracterización de las aguas de los océanos

Bloque E
Caracterización de las aguas de los
océanos
TEMA 7
1.- Introducción
� Denominación de las masas de agua.
- El nombre de las masas de agua se suele escoger atendiendo al lugar
donde se generan y a la posición que ocupan en la columna de agua.
- Por convenio se acostumbra a escribir su nombre en mayúsculas y
también a expresarlas de forma abreviada con sus iniciales.
- Ejemplos:
. Agua de Fondo Antártica – AFA (Antartic Bottom Water – ABW).
.Agua Intermedia Mediterránea – AIM (Mediterranean Intermediate Water –
MIW).
� Se distinguirán dos zonas donde se encuentran las masas de agua.
- Zona superior. Se extiende desde la superficie del mar hasta la base de
la termocina.
- Zona profunda. Es la zona situada por debajo de la superior.
� En latitudes medias y subtropicales se tienen como masas de agua:
- Zona Superior:
. Agua Superficial
-Llega hasta los 200 m de profundidad.
-No se la considera frecuentemente una masa de agua.
. Agua Central
-Llega hasta el límite inferior de la termoclina principal
- Zona Profunda:
. Agua Intermedia.
-Llega hasta los 1500 m de profundidad.
. Agua Profunda.
-Llega hasta los 4000 m de profundidad.
-En general no en contacto con el fondo.
. Agua de Fondo.
- Se encuentra en contacto con el fondo oceánico.
2.- Masas de agua en la zona superior
- Circulación superficial del océano
- Distribución de las masas de agua en la zona superior
. . La distribución de masas de agua en la zona superior está marcada por
las corrientes superficiales.
. .Se pueden distinguir dos tipos principales de aguas superficiales
.Las masas de agua asociadas a giros subtropicales- aguas
centrales
.Las masas de agua situadas en latitudes altas.
� Distribución de las masas de agua en la zona superior
- Se pueden distinguir dos tipos principales de aguas superficiales:
• Las masas de agua asociadas a los Giros Subtropicales → Aguas
Centrales.
• Las masas de agua situadas en las latitudes altas.
2.1.- Aguas centrales
- Forman parte de la termoclina permanente.
- La profundidad a la que se sitúan es variable (entre 150 y 900 m)
• Alcanzan mayores profundidades en las latitudes medias.
• A latitudes más bajas y altas aparecen en profundidades más someras.
- Se forman por subducción en el centro de los Giros Subtropicales (entre 25 y
45ºN)
1. Convergencia de las aguas en
superficie.
2. Hundimiento a lo largo de
superficies de densidad constante
- Las Aguas Centrales abarcan un amplio rango de valores de T y S que decrecen
con la profundidad.
• Las aguas situadas a menor profundidad (D’) dejaron la superficie a
latitudes más bajas (D) y muestran valores de T y S altos y una densidad baja.
• Las aguas situadas a mayor profundidad (A’) dejaron la superficie a
latitudes más altas (A) y muestran valores de T y S bajos y una densidad alta.
- Todos los océanos tienen su propia Agua Centrral que se caracteriza por tener
T moderadamente altas y S por encima del promedio.
3.- Masas de agua en la zona profunda
3.1.- Aguas intermedias
- Se encuentran situadas justo debajo de las masas de agua de la zona superior.
- Están emplazadas a una profundidad en torno a los 550 y 1500 m.
3.2.- Agua Antártica intermedia – AAI
-
Agua Intermedia más extendida por todos los océanos.
- Se forma en altas latitudes.
. Por convergencia en el Frente Polar Antártico (Zona Subpolar – 50 º S).
- Por convección profunda al E. del Sur de Chile y O. del Sur de
Argentina.
- Se distingue de otras masas de agua por su baja salinidad (S=34.2 y T=2 a 4ºC)
. Fusión del hielo procedente del Antártico.
. En las regiones subpolares → Precipitación > Evaporación.
- La profundidad a la que se sitúa viene controlada por su densidad (σt=27.4),
situándose entre las Aguas Centrales y las aguas más profundas.
. Este AAI se distribuye por todos los océanos con ayuda de la Corriente
Circumpolar Antártica (CCA).
- En el interior de cada océano AAI fluye en dirección norte hacia el Ecuador.
- Al mismo tiempo se mezcla con las aguas más salinas situadas por encima y
por debajo de ella y aumenta gradualmente su salinidad.
- En el Atlántico su recorrido puede ser trazado hasta 20ºN.
• La trayectoria del AAI es posible seguirla a través del mínimo de
salinidad situado entre 500 y 900 m.
• En esta figura los números en negro sobre los contornos indican los
valores de salinidad, y los números en azul la profundidad en metros.
• La flecha continua indica la trayectoria principal del AAI hacia el norte
del Atlántico y la discontinua otras ramas secundarias.
3.3.- Agua Ártica intermedia – AARI
- También se originan Aguas Intermedias con bajos valores de salinidad en el
Hemisferio Norte a altas latitudes.
- Su importancia relativa depende de cada océano.
Océano Atlántico:
- Papel poco relevante.
- Se forma por subducción en el Frente Polar del Atlántico Norte, en dos
zonas:
-Mar de Labrador.
-Mar de Islandia.
- Su poca importancia se debe a que se forma en la misma zona que una masa de
agua profunda y salina (APAN) que la absorbe.
Océano Pacífico
- Papel más destacado.
- Se la denomina Agua Subártica Intermedia - ASRI
- Se forma por subducción en el Frente Polar del Pacífico Norte.
- Allí se hunde y se desplaza hacia el sur en dirección al Ecuador.
3.4.- Otras aguas intermedias
- Son las aguas que proceden de mares marginales (Mar Mediterráneo y Mar
Rojo).
- Al contrario que las Aguas Intermedias de altas latitudes, éstas se caracterizan
por tener valores relativamente altos de S y T.
- Poseen sin embargo densidades similares que las sitúan en las Aguas
intermedias
Agua Mediterránea Intermedia
- Se incorpora al Atlántico a través del Estrecho de Gibraltar.
- Desde allí fluye hacia el oeste alcanzando las costas del Atlántico
Noroccidental.
- Posee unas características de S=36.5 y T=11ºC.
Agua del mar Rojo Intermedia
- Se incorpora al Índico.
- Posee unas características de S=36 y T=15ºC
Agua intermedia en el océano Atlántico
Agua intermedia en el océano Pacífico
Agua intermedia en el océano Indico
3.5.- Aguas Profundas
- Se encuentran situadas por debajo de las Aguas Intermedias.
- Están emplazadas a una profundidad en torno a los 1000 y 4000 m.
- La fuente más importante de aguas profundas en los océanos se encuentra en el
Atlántico Norte.
- La masa de agua que se forma en este lugar se desplaza hacia el sur y su
presencia se detecta en todos los océanos del mundo.
- Se conoce este masa de agua como Agua Profunda del Atlántico Norte
(APAN).
� Agua profunda del Atlántico Norte APAN
- Esta agua se caracteriza por sus valores relativamente altos de salinidad en
relación con algunas masas de agua que le rodean.
- Su origen es el agua superficial relativamente salina y cálida transportada
desde bajas a altas latitudes por la Corriente del Golfo y la Corriente del Atlántico
Norte.
• Las aguas superficiales de la Corriente del Atlántico Norte se encuentran conectadas
con las aguas superficiales del Mar de Noruega y del Mar de Groenlandia.
- El agua del Atlántico N. fluye a estos Mares entre Escocia e Islandia.
- Sale de estos Mares a través de la zona entre Islandia y Groenlandia.
• El agua que llega a estos Mares es muy salina y cálida (T=8ºC y S=35.25).
• En estos mares el agua gira ciclónicamente enfriándose al mismo tiempo.
• Allí se hunde por convección profunda llenando sus
cuencuas.
• El agua que se hunde tiene una T=0ºC y S=34.9 (S
disminuye por precipitaciones).
• Las masas de aguas profundas que se acumulan en estos mares, al contrario que
las aguas superficiales, no fluyen libremente hacia el Atlántico.
• Esto se debe a la presencia de una meseta submarina irregular que se extiende desde
Escocia hasta Groenlandia.
- Supone un obstáculo para el flujo de las aguas situadas a profundidades
superiores a los 400 m.
- Es una barrera infranqueable para las aguas que se encuentran más allá de
los 850 m.
•Este agua que supera la meseta se mezcla de forma turbulenta con el agua atlántica
para formar APAN.
•Este Agua Profunda pasa al Atlántico intermitentemente, cuando supera la meseta por
acumulación.
•Esto lo hace por:
•El Estrecho de Dinamarca.
•Entre Islandia y las Islas Faroe.
•Canal al Sur de Islas Faroe.
•Hay dos variedades de APAN:
-Agua Profunda del Este del Atlántico Norte (APEAN)
-Agua de Fondo del Oeste del Atlántico Norte (AFOAN).
•La via principal de APAN hacia el sur es a través del lado occidental de la dorsal.
� Una vez formada, APAN se desplaza hacia el Sur encontrándose con un agua
más densa de origen antártico (AFA).
� APAN remonta AFA y asciende hasta llegar a la Divergencia Antártica (60ºS)
� Una vez en la Divergencia Antártica, APAN se une a la Corriente Circumpolar
Antártica (CCA).
� Con ayuda de esta Corriente se propaga al resto de las Cuencas Oceánicas (Pacífico e
Índico).
� Agua profunda del Pacífico – APP
- No hay fuentes de Agua Profunda en el Pacífico Norte.
. El Estrecho de Bering bloquea la conexión con el Ártico.
. Las aguas superficiales son menos saladas que en el Atlántico.
- El Agua Profunda del Pacífico se forma por la mezcla de masas de agua
procedentes de otros lugares, principalmente AAI, APAN y AAF.
- Este masa de agua recibe el nombre de Agua Profunda del Pacífico - APP
aunque también se la denomina como Agua Común Oceánica – ACO.
� Agua Profunda del Índico - API.
- Tampoco hay fuentes de Agua Profunda en el Índico.
- Este Agua Profunda se forma por mezcla de masas de agua procedentes de
otros lugares, principalmente AAI, APAN y AAF.
- Recibe el nombre de Agua Profunda del Índico - API aunque también se la
denomina como Agua Comun Oceánica – ACO
� Aguas de fondo
- Se encuentran situadas por debajo de las Aguas Profundas.
- Están emplazadas a una profundidad superior a los 4000 m y en contacto con el
lecho oceánico. Son las aguas más densas de los océanos.
- La fuente más importante de este tipo de agua en los océanos se encuentra en la
Antártida.
- La masa de agua que se forma en este lugar se detecta en todos los océanos del
mundo.
� Aguas de fondo Antártica - AFA
- Se conoce este masa de agua como Agua de Fondo Anttártica (AFA).
- En comparación con APAN se caracteriza por ser una masa de agua menos
salina (S=34.6 a 34.7) pero más fría (T=0 a -0,8ºC) y de mayor densidad (σt=27.88).
�La mayor parte de esta agua se forma en el Mar de Weddel y el Mar de Ross (y una
pequeña parte en Enderby Land).
- La formación de esta masa de agua incluye la convección
. La densidad del agua se incrementa por el proceso de formación del
nuevo hielo en los márgenes de la Antártida.
. Durante el proceso de congelación la sal es expulsada del hielo dando
lugar a un aumento de la salinidad del agua y por tanto de su densidad.
� Seguidamente esta agua se hunde sufriendo una intensa mezcla con el agua que la
rodea hasta llegar al fondo
� Los mecanismos de formación son por tanto convección y mezcla.
• La figura muestra la temperatura potencial del fondo en la Antártida.
• Las flechas muestran el movimiento inferido para AFA.
• Se manifiesta el importante papel jugado por la Corriente Circumpolar
Antártica en la propagación de AFA a todos los océanos.
� En cada cuenca oceánica la distribución de AFA se haya condicionada por la
topografía del fondo oceánico.
� No obstante sobrepasa la zona del Ecuador y llega hasta 50ºN en el Atlántico.
� En el Atlántico AFA se extiende hacia el Norte situándo por debajo de APAN.
4.- Esquemas de Circulación basados en la distribución de las masas de
agua
4.1.- Aguas del Océano Atántico
4.2.- Aguas del Océano Pacífico
4.3.- Aguas del Océano Indico
4.4.- Circulación termohalina.
� Se denomina así a la circulación en la zona más profunda de los océanos (debajo de
la termoclina).
� Está producida por cambios en la temperatura y la salinidad del agua, que producen
a su vez cambios en la densidad.
� A través de estos cambios el agua desciende y se sitúa a la profundidad que le
corresponde para que los océanos mantengan una estratificación de densidad
estable.
� A través de esta circulación termohalina las distintas cuencas oceánicas intercambian
agua entre sí.
� Un modelo simple de intercambio de agua entre cuencas oceánicas por medio de la
circulación termohalina es el de la cinta transportadora.
4.5.- Modelo de cinta transportadora
5.- Diagramas T-S de las masas de agua de los océanos
5.1.- Océano Atlántico
ACAN - Agua Central del Atlántico
Norte
ACAS - Agua Central del Atlántico Sur
AIA - Agua Intermedia Antártica
AMI - Agua Mediterránea Intermedia
APAN - Agua Profunda del Atlántico
Norte
AFA - Agua de Fondo Antártica
ASSA - Agua Superficial Subantártica
5.2.- Océano Indico
ACI - Agua Central del Índico
AIE - Agua del Índico Ecuatorial
AIA - Agua Intermedia Antártica
AMRI - Agua del Mar Rojo
Intermedia
API - Agua Profunda del Índico
AFA - Agua de Fondo Antártica
ASSA - Agua Superficial
Subantártica
5.3. Océano Pacífico
ACPN - Agua Central del Pacífico Norte
APE - Agua del Pacífico Ecuatorial
ASRI - Agua Subártica Intermedia
APP – Agua Profunda del Pacífico
ASRP - Agua Subártica del Pacífico
ACEPS - Agua Central del Este del Pacífico Sur
ACOPS - Agua Central del Oeste del Pacífico Sur
AIA - Agua Intermedia Antártica
APP – Agua Profunda del Pacífico
ASSA - Agua Superficial Subantártica
5.4.- Comparación de las masas de agua de todos los océanos
A – Océano Atlántico
P – Océano Pacífico
I – Océano Índico