Tesis Doctorado
Variabilidad espació-temporal del viento superficial en la cuencia de yucatán, mar caribe y sus implicaciónes dinámicas: observaciónes y modelos numéricos
Autor
Pérez-Santos, Iván Ernesto
Institución
Resumen
Los vientos Alisios del Noreste dominan el régimen de vientos en el Mar Caribe
durante todo el año. Estos son más intensos en invierno boreal (Enero-Marzo), cuando la
alta presión subtropical del Atlántico norte y la Zona de Convergencia Intertropical
(ZCIT) se mueven hacia el Ecuador. La intensidad del viento disminuye durante el verano
cuando este sistema se aleja del Ecuador. El análisis del viento superficial (10m de altura
del nivel del mar) proveniente del satélite QuikSCAT durante 1999-2008, distinguió los
vientos más intensos durante el otoño (Octubre-Diciembre, con máximos absolutos en
Noviembre) en la Cuenca de Yucatán (CY), como consecuencia de la interacción océanoatmósfera.
Se sugirió, que el colapso del pool de agua cálida del Atlántico (definido como
TSM mayores a 28.5°C) en Octubre, generó un gradiente de presión entre el noroeste del
Mar Caribe y el sureste del Golfo de México que intensificó los vientos superficiales
durante Noviembre. Los procesos que dependieron directamente del viento, como el
esfuerzo del viento y el transporte de Ekman (dirección predominante hacia el nortenoroeste),
también mostraron sus mayores intensidades en este periodo. En el espacio, se
destacó para todas las variables, un gradiente sur-norte con los mayores valores en el sur
de la CY y los menores en la costa sur de Cuba.
El transporte de Ekman representó el 93% del transporte total de Ekman, mientras
el bombeo de Ekman contribuyó con solo un 7%. Sin embargo, este último evidenció la
importancia que tuvieron los eventos extremos (huracanes) en incrementar la clorofila-a
(0.05 a 2.0 mg m-3) en la CY, debido a la fuerte advección vertical que produjeron (5-8m2
s-1) . Otros eventos de la escala sinóptica (frentes fríos, bajas extratropicales y ondas
tropicales), también ocasionaron un rotor positivo del viento y generaron la mezcla en la
columna de agua, aumentando ligeramente la concentración de clorofila-a (0.05-0.25 mg
m-3). La escala sinóptica representó el27.7% de la varianza total del viento con un periodo
de 2-16 días durante los meses de otoño e invierno, principalmente. Se realizaron cuatro experimentos de deriva de partículas, utilizando el modelo
biofísico ICHTHYOP, acoplado con el modelo físico ROMS-Caribe noroeste. Los
resultados mostraron la importancia del transporte de Ekman en generar retención de
partícula en el norte de la CY. Aunque este proceso junto con el bombeo de Ekman
negativo, favorecieron el hundimiento de las aguas al sur de Cuba, no lo produjeron. El
hundimiento de las isotermas no ocurrió en el sector costero como se esperaba, sino entre
los ~40-100 km de la costa, respondiendo al paso de los remolinos anticiclónicos,
detectados con datos hidrográficos y estudiados con la altimetría (AVISO, 1993-2009) y las
salidas del modelo de asimilación MERCATOR (2007-2009).
En promedio y durante la escala anual, se registró la presencia de cuatro remolinos
de mesoescala; tres de tipo anticiclónico y uno ciclónico; con diámetros de 100-200 km. Su
presencia fue cuasi permanente, disminuyendo solo durante Noviembre-Enero, junto con
la circulación superficial, en correspondencia con el ciclo anual del transporte generado
por las corrientes en el Mar Caribe. La mayor intensidad de las corrientes, energía cinética
promedio y energía cinética turbulenta se registró durante el verano. Nuevamente la
influencia del pool de agua cálida del Atlántico se hizo presente, produciendo un
incremento de la temperatura superficial del mar en el centro de la CY que generó un
gradiente de presión hacia la costa, intensificando las corrientes en sentido este. Se
identificó la Contracorriente Cubana cuya extensión superficial llegó hasta Jamaica y no
solo hasta la Isla de Caimán como se conocía. Su mayor intensidad se localizó en los
primeros 250 m (0.3-0.5 m s-1) y su presencia se asoció siempre con el origen de los
remolinos al sur de Cuba. Su transporte disminuyó a la mitad en su recorrido desde el
Canal de Yucatán (3.45±2.7 Sv) hacia el centro de la CY (1.6±0.9 Sv).
El estudio de los mecanismos físicos en la CY permitió observar la asociación que
existió entre el régimen de viento y las corrientes marinas en favorecer la
retención/ dispersión de partículas. La dirección permanente del transporte de Ekman
hacia la costa de Cuba y la presencia cuasi permanente de los remolinos de mesoescala
durante el periodo de salida de larvas de langosta Panulirus argus hacia la CY, estaría
ayudando a su retención. Mientras, el incremento del transporte de Ekman y la
disminución de la actividad de mesoescala en otoño, permitiría un asentamiento exitoso,
teniendo en cuenta que la dispersión mostrada por los remolinos en los experimentos de
deriva, puede ser una de las causas de la variabilidad interanual del reclutamiento, que
pueda estar afectando las capturas. PFCHA-Becas Doctorado en Oceanografía 157p. PFCHA-Becas TERMINADA