Corrientes Oceánicas

CORRIENTES OCEÁNICAS

Por Dra. Jenine T. Ramírez

Introducción

El movimiento constante y dinámico del océano es más intenso y visible en la superficie. Las olas, las mareas y las corrientes superficiales promueven la mezcla de las aguas oceánicas, lo cual tiene efectos sobre la vida en los mares. Las corrientes y las olas están influenciadas por los vientos. Los vientos a su vez están influenciados por el calor generado por el sol. Las corrientes marinas transportan grandes cantidades de agua y energía en forma de calor, por lo que influyen en la distribución de la salinidad y de la temperatura. Como resultado se afecta el clima y la productividad de las aguas.

Propiedades físicas del agua

El agua salada tiene unas propiedades únicas que la distinguen de otros fluidos. Dentro de las propiedades físicas más importantes están su alto calor específico, su leve conducción de calor y la gran capacidad de disolución. En gran medida estas propiedades dependen de la temperatura, salinidad y presión.

La temperatura promedio del océano es de aproximadamente 17.5 ºC. La temperatura máxima es de 36 ºC en el Mar Rojo y la mínima es de – 2 ºC en el Mar de Weddell en la Antártida. La distribución de temperatura de las aguas depende de la radiación solar y de la mezcla de las masas de agua en el océano.

Las aguas cálidas superficiales transmiten el calor a las aguas próximas debajo de ellas formando una zona de productividad, aproximadamente de 200-400 m. A los 1000-1800 m la temperatura disminuye gradualmente y bajo los 1800 m el agua se mantiene fría.

La salinidad de la superficie del agua depende mayormente de la evaporación y la precipitación. En zonas tropicales donde la evaporación es mayor que la precipitación encontramos agua de mayor salinidad (>350/00). En las regiones costeras, el agua dulce desemboca cerca de las bocas de los ríos y la salinidad generalmente no excede de 15-200/00.. En las zonas de los polos, el proceso de congelamiento y derretimiento de los hielos ejerce mayor influencia sobre la salinidad de las aguas superficiales. En el verano del Ártico, encontramos las salinidades más bajas (~290/00).

La salinidad promedio del océano es de 350/00 pero ésta puede variar dependiendo de la estación, la latitud y la profundidad. En conjunto, la temperatura y la salinidad afecta la densidad del agua. A su vez, la densidad afecta muchos otros parámetros como los procesos de mezcla de las diferentes masas de agua y la transmisión de sonido. Aguas estratificadas evitan la mezcla del agua superficial con el agua de la profundidad, mientras que aguas poco estratificadas favorecen la mezcla.

En estas gráficas se muestran perfiles de la columna de agua para el mes de febrero colectadas en un gradiente costero-oceánico desde 10 Km. hasta 46 Km. de la costa, en la zona sur de Puerto Rico (La Parguera). La gráfica de arriba a la izquierda, nos indica la densidad. La salinidad está representada en la gráfica de arriba a la derecha. Las gráficas de abajo muestran, a la izquierda, la temperatura y a la derecha la concentración de clorofila-a. En ellas, podemos observar una capa mixta superficial con estratificación permanente. Se muestra un picnoclino (cambio abrupto en la densidad del agua) y un termoclino (cambio abrupto en la temperatura del agua). Ambos cambios están asociados a un aumento en salinidad y una disminución en la temperatura según aumenta la profundidad. Para tomar estos datos se utilizan instrumentos oceanográficos como el (CTD) que se ve a la derecha, por sus siglas en inglés “Conductivity Temperature and Depth”

Patrones de Viento

Debido a la rotación de la Tierra, todo lo que se mueve en su superficie no sigue una línea recta, sino que tiende a girarse hacia un lado. Esto se conoce como el efecto de Coriolis. El efecto es muy leve para sentirlo cuando caminamos o vamos en un carro, pero es muy importante en distancias grandes. Esta desviación afecta el curso de proyectiles y obviamente el de los vientos y las corrientes. La desviación es hacia la derecha en el Hemisferio Norte y hacia la izquierda en el Hemisferio Sur.

Los vientos son los responsables de producir las olas y las corrientes en el océano. A su vez es el calentamiento solar lo que impulsa los vientos. La mayor energía solar se recibe en el Ecuador, por eso el aire es más caliente en el Ecuador y más frío en los polos. El aire caliente, por ser menos denso, se eleva en el Ecuador, por lo que se forma una baja presión. Según el aire caliente se aleja del Ecuador hacia el norte o hacia el sur, se enfría y se torna más densa y baja. Esto ocasiona un gradiente de presión y otra masa de aire tiene que remplazarlo, ocasionando el viento. Entonces se forma una celda de circulación o de convección.

Cuando el aire caliente del Ecuador asciende se forman las calmas ecuatoriales (“doldrums”) y al ser reemplazado por aire de latitudes más altas, se forman los Vientos Alisios (“Trade Winds”). Estos soplan del noreste y sureste desde las altas presiones subtropicales hacia las bajas presiones tropicales del Ecuador. Estos vientos son constantes y traen las típicas brisas del noreste a Puerto Rico. Los otros vientos también son impulsados por la energía solar, pero tienden a ser más variables que los alisios.

En las latitudes templadas, los vientos céfiros del oeste (“Westerlies”) soplan desde las altas presiones subtropicales hacia las bajas presiones templadas. En las latitudes altas, las fuertes y altas presiones polares engendran los Vientos Solanos del Levante que soplan del este (“Polar Easterlies”), los vientos más variables que hay.

Corrientes Geostróficas

Hay dos tipos de corrientes en el océano: las corrientes superficiales, que constituyen el 10% del agua del océano y se encuentran desde los 400 m hacia arriba y las corrientes de agua profunda o la circulación termohalina que afectan el otro 90% del océano.

Las corrientes oceánicas están influenciadas por fuerzas que inician el movimiento de las masas de agua, estas son: el calentamiento solar y los vientos. El balance entre otro tipo de fuerzas influye en la dirección del flujo de las corrientes, la fuerza de Coriolis (que es siempre hacia la derecha en el Hemisferio Norte) y la gravedad la cual se dirige hacia el gradiente de presión. Estas corrientes marinas se conocen como Corrientes Geostróficas, (del griego strophe, giro: fuerzas provocadas por la rotación de la tierra).

El calentamiento solar causa la expansión del agua. Ya que, cerca del Ecuador las temperaturas son más altas, esto causa que el nivel del mar esté cerca de 8 cm. mas alta que en las latitudes medias. Esto causa una pendiente o inclinación en el nivel del mar y el flujo del agua tiende a fluir hacia abajo, en dirección de la pendiente.

Los vientos que soplan en la superficie empujan el agua desplazándola en la dirección de donde provienen. Lo que ocasiona que el agua tienda a amontonarse en la dirección que sopla el viento. Entonces, la gravedad tiende a halar el agua en contra del gradiente de presión o sea descendiendo por la inclinación de la pendiente. Pero debido a la rotación de la Tierra, la fuerza de Coriolis, causa que el movimiento del agua sea 45º hacia la derecha de la dirección del viento, en el Hemisferio Norte y 45º a al izquierda de la dirección del viento, en el Hemisferio Sur, alrededor de los centros de amontonamiento. Este flujo de agua produce grandes corrientes circulares en las cuencas oceánicas que se conocen como Giros. Esta ilustración simplificada muestra los giros del Océano Atlántico.

El giro del Atlántico Norte está separado en cuatro corrientes distintas. La Corriente Ecuatorial del Norte, la Corriente del Golfo, la Corriente del Atlántico Norte y la Corriente de las Canarias.

Los Vientos Alisios que soplan del este desplazan el agua formando la Corriente Ecuatorial del Norte. En el margen Oeste del Atlántico se encuentra una masa continental continua, Norte, Centro y Sur América. De manera que la corriente tiene que moverse hacia el norte, entonces se conoce como la Corriente del Golfo. Al acercarse al Polo Norte, influida por los vientos del oeste, cruza el Atlántico formándose la Corriente del Atlántico Norte. Allí tropieza con otra masa de tierra, las Islas Británicas, Europa y África, por lo que fluye hacia el sur tornándose en la Corriente de las Canarias.

En el giro del Atlántico Sur, se forma la Corriente Ecuatorial del Sur, ocasionado por los Vientos Alisios del sureste. Al chocar con la masa continental de América del Sur se forma la Corriente de Brasil. Al acercarse al Polo Sur fluye de oeste a este y equivale a la Corriente del Atlántico Sur. La corriente del sur sube por África y representa la Corriente de Benguela.

El nivel del mar es más elevado en el Pacífico tanto en el norte como en el sur formando la Contracorriente del Ecuador, una estrecha banda alrededor del Ecuador (2 º N y 2 º S).

Aunque de una forma simplificada se describieron los dos grandes giros del Atlántico. En el Norte el giro es a favor de las manecillas del reloj y el del Sur en

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