Corrientes oceánicas

Corrientes Oceánicas. El océano es dinámico y está en constante movimiento. El movimiento más intenso y visible ocurre en la superficie. Estos movimientos son las olas, mareas y las corrientes superficiales. Estos movimientos promueven la mezcla de las aguas oceánicas, y 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 afecta el clima y la productividad de las aguas. Objetivos:

• Explicar la variación de la radiación solar a diferentes latitudes
• Describir los cambios en temperatura y salinidad del agua y sus efectos en la densidad del agua
• Relacionar las variaciones en la densidad del agua con las latitudes
• Comparar el movimiento de los vientos y las corrientes marinas superficiales
• Describir los patrones de las corrientes marinas a nivel global

Propiedades físicas del agua en las Corrientes Oceánicas

El agua 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. Más profundo a los 1000-1800 m la temperatura disminuye gradualmente y bajo los 1800 m el agua se mantiene fría.

Corrientes Oceánicas. 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, agua dulce desemboca cerca de las bocas de los ríos y la salinidad generalmente no excede de 15-20⁰/₀₀. En las zona de los polos el proceso de congelamiento y derretimiento de los hielos ejercen mayor influencia sobre la salinidad de las aguas superficiales. En el verano del Ártico encontramos las mas bajas salinidad (~29⁰/₀₀). La salinidad promedio es de 35⁰/₀₀, pero ésta puede variar depende 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.

Corrientes Oceánicas. Aguas estratificadas evitan la mezcla del agua superficial con el agua de profundidad, mientras que aguas poco estratificadas favorece la mezcla. En estas gráfica 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 esta representada en la gráfica de arriba a la derecha, las gráficas de abajo muestran, a la izquierda, la temperatura y a la derecha la clorofila a. En ellas podemos observar una capa mixta superficial con estratificación permanente con un picnoclino (cambio abrupto en la densidad del agua) y un termoclino (cambio abrupto en la temperatura del agua). Ambos asociados a un aumento en salinidad y una disminución en la temperatura con profundidad. Para tomar estos datos se utilizan instrumentos mecanográficos como el que se ve a la derecha (CTD).

Corrientes Oceánicas. De una manera simplificada, podemos decir que el agua de las zonas ecuatoriales es calentada por la mayor insolación. Además, recibe un gran aporte de agua dulce proveniente de las abundantes precipitaciones que se producen en esa zona, debido a la alta evaporación que produce la radiación solar. Estas masas de agua caliente y poco salada tienden a desplazarse superficialmente hacia las zonas polares siguiendo las corrientes de circulación superficiales, originadas por los vientos y los efectos de la rotación de la Tierra. Al sur de Groenlandia, en el Atlántico Norte, la situación es bien distinta: la escasez de precipitaciones y las bajas temperaturas hacen que el agua sea más salada y tenga mayor densidad. Esto hace que estas aguas se hundan y se desplacen por el fondo hacia el Atlántico Sur, siendo su lugar ocupado por las masas de agua provenientes de las zonas ecuatoriales.

Como resultado, se produce un movimiento continuo de las masas de agua oceánicas que se denomina Cinturón de Transporte Oceánico, que transporta grandes cantidades de energía de unas zonas a otras del planeta, condicionando la estabilidad climática de la Tierra

Ciclo del agua

El agua se encuentra en permanente circulación de un lugar a otro del Planeta y por eso hablamos del “ciclo del agua”. Este se inicia cuando el agua de mares, lagos, océanos, etc, se evapora a la atmósfera y mas tarde regresa a la superficie en forma de precipitaciones, volviéndose a iniciar el ciclo. Este conocimiento de la dinámica que forma el ciclo del agua, la conocemos todos, pero las grandes masas de agua como son los océanos y mares, tienen su propia dinámica, su propia vida, impulsadas por el constante movimiento al que las someten las corrientes marinas, las mareas y las olas, de modo que los mares y los océanos desempeñan un papel importante y decisivo en la vida de la Tierra, ya que en ellos no solo dio comienzo la vida, sino que también albergan gran cantidad de especies animales, además, son capaces de influir en el clima y son fuente de recursos fundamentales para el sustento de los seres vivos, especialmente de los humanos. En este pequeño trabajo intentaré saber algo mas de esa vida y movimientos que los océanos ocultan y, qué trascendencia tienen para la parte del mundo que está emergida, es decir para la Tierra habitable y sus moradores.

Clasificación de. Las corrientes oceánicas son masas de agua que avanzan por las cuencas oceánicas de los hemisferios Septentrional y Meridional como enormes remolinos y con movimientos circulares durante miles de kilómetros. A menudo las aguas de las corrientes tienen un color ligeramente distinto al de las aguas circundantes, debido a las diferencias de densidad, temperatura y salinidad, haciendo que la corriente parezca un gran río en el océano. En el siglo XIX, uno de los primeros oceanógrafos, Matthew Maury, oficial de la marina norteamericana, comparó el flujo de agua en el océano con la circulación de la sangre

Corrientes Oceánicas. Escribió que las corrientes son las arterias de todo el Globo, y que distribuyen las aguas calientes y frías en el mundo. Las corrientes oceánicas mas conocidas son las de circulación superficial, que alcanzan una profundidad media de 100m, por debajo de la cual están las corrientes subsuperficiales, a menudo muy veloces, pero con recorridos distintos. Las corrientes oceánicas son originadas principalmente por la acción del calor del Sol, el viento y la rotación de la Tierra. En el Ecuador el calor del Sol es mas intenso y calienta el agua superficial, la cual se hace menos densa por la mayor temperatura y se separa claramente de las aguas frías profundas. Estas aguas ecuatoriales superficiales mas cálidas tienden a dirigirse hacia los polos, donde el agua se enfría y se vuelve más densa, y por tanto más pesada, descendiendo al fondo del océano desde donde se encamina lentamente hacia el Ecuador.

Corrientes Oceánicas. El funcionamiento de estas corrientes viene determinado en gran parte, porque el Sol calienta la atmósfera de manera diferente en función de la latitud y las consiguientes diferencias de temperatura de la masa de aire generan los vientos. Así, en los trópicos se forman unos vientos constantes, que soplan hacia el Ecuador, donde, al incidir los rayos solares más directamente, calientan más la atmósfera, creándose una zona de calmas ecuatoriales; el aire por encima del mar se calienta, se expande y asciende en altura. Esta expansión crea una zona de bajas presiones. El aire tiende a ir desde las zonas de alta presión hacia las de baja presión, generándose los vientos. Puesto que el aire es mas frío al norte y al sur del Ecuador, los vientos, si no fuera por la rotación constante de la Tierra hacia el este, convergerían en el Ecuador a lo largo de líneas dirigidas de norte a sur y de sur a norte. Todas estas corrientes se pueden clasificar:

A).- Como consecuencia de estos movimientos, de donde proviene del tipo de corriente que se desplaza por la masa de agua, la corriente puede ser:

Corrientes Oceánicas Cálida:

flujo de las zonas superficiales de los océanos que tiene su origen en las aguas cálidas de la Zona intertropical y que se dirige, a partir de las costas orientales de los continentes hacia las latitudes medias y altas en dirección contraria a la rotación terrestre, como por ejemplo la Corriente del Golfo, o la de Kuroshio o Corriente del Japón

Corrientes Oceánicas Fría:

flujo de agua en el interior de los océanos que tiene su origen en las aguas frías de las grandes profundidades de las latitudes medias y altas, en las costas occidentales de los continentes y que se dirigen hacia el Este debido al movimiento de rotación terrestre. Ejemplos de corrientes frías: la de Canarias, la de Benguela, la de Humboldt o del Perú, la de California o la de Groenlandia, también llamada del Labrador, todas ellas desde las costas occidentales de los continentes, (excepto el caso de Corriente del Labrador, que tiene unas características especiales).

Corrientes Oceánicas Mixta:

algunas corrientes que surgen en las costas occidentales de los continentes en las zonas próximas a los trópicos, se desplazan hacia el este como corrientes frías, pero en la medida en que avanzan por océanos más amplios, se van calentando superficialmente y se convierten en cálidas, por ejemplo la Corriente de Canarias y de Benguela y lo mismo podemos decir de la de California y de la del Perú.

Corrientes oceánicas:

se presentan en forma no periódica, como en el caso de la

Corriente del Golfo;

o de tipo periódico largo como las monzonicas, que trasladan grandes masas de agua, afectando la temperatura de la capa superior.

Corrientes de marea:

son corrientes periódicas y diurnas que son afectadas por la atracción lunar

Corrientes de oleaje: son las que modifican en gran parte el litoral, mediante las tempestades o huracanes que se asocian al movimiento de las masas.

Corrientes Oceánicas de turbidez:

casi siempre acompañan a otra corriente, ayudando a su nacimiento y expansión.

Corrientes Oceánicas de densidad:

es la presencia vertical de dos masas de agua con distinta densidad, la cual produce que la línea isobárica sea oblicua, actuando la fuerza de Coriolis que permite el desplazamiento de una masa sobre la otra.

C).- Según el nivel del mar en que se genera la corriente marina:

corrientes de profundidad, que son las que se generan debajo de los 100m de profundidad, principalmente debido a la salinidad, que hace variar la densidad del agua, y la temperatura que se encuentra en el medio.

Corrientes Oceánicas de superficie:

que son las que se ven afectadas por los vientos predominantes y la acción giratoria de la Tierra, y que genera corrientes circulares o en forma de espiral.

Efecto de la fuerza de Coriolis

El efecto Coriolis, descrito en 1836 por el científico francés Gaspard-Gustave Coriolis, es el efecto que se observa en un sistema de referencia en rotación ( y por tanto no inercial) cuando un cuerpo se encuentra en movimiento respecto de dicho sistema de referencia. Este efecto consiste en la existencia de una aceleración relativa del cuerpo en dicho sistema en rotación. Esta aceleración es siempre perpendicular al eje de rotación del sistema y a la velocidad del cuerpo. Vista desde el sistema de rotación la fuerza de Coriolis tiene dos componentes:

* Una componente tangencial, debida la componente radial del movimiento del cuerpo.

* Una componente radial, debido a la componente tangencial del movimiento del cuerpo.

Además de los alisios que soplan hacia el Oeste, la fuerza de Coriolis crea franjas de viento en dirección opuesta llamadas vientos de poniente (vientos que vienen del oeste), en latitudes medias a mitad de camino entre el Ecuador y los polos . La corriente circumpolar Antártica que gira alrededor del Antártico, está provocada fundamentalmente por los vientos de poniente.

Corrientes Atlánticas

En 1970 el explorador Thor Heyerdahl partió de África del Norte en una balsa llamada Ra II y siguiendo la corriente ecuatorial dirigida hacia el oeste hasta la isla de Barbados, en las Indias Occidentales, Heyerdahl intentaba demostrar que las gentes de África podían ser transportadas fácilmente por la corriente a través del Océano Atlántico hacia América. La corriente que él siguió se divide en dos, después de haber alcanzado las islas del Caribe: una parte se dirige hacia el Golfo de Méjico, y la otra, en cambio, hacia el norte. En el Golfo de Méjico el agua se calienta y, puesto que se acumula a un nivel mas alto en el extremo occidental del Golfo, corre hacia abajo y alcanza la corriente que se dirige hacia el norte, dándole el nombre de Corriente del Golfo. Esta corriente recorre las costas de América del Norte y luego se desplaza hacia el este, hacia Europa en donde gira al sur y se convierte en la corriente meridional de las Islas Canarias. Una parte del agua que viene de la corriente del Golfo sigue hacia el norte, pasando por Noruega, y llega al Océano Ártico y también una rama septentrional forma una corriente hasta la costa de Groenlandia, desde donde luego vuelve al sur llevando la fría agua ártica conocida como La Corriente del Labrador.

Corrientes del Pacífico

En el Océano Pacífico la corriente ecuatorial septentrional corre hacia el oeste, guiada por los alisios y sigue ininterrumpidamente durante 14.500 km. Luego las islas Filipinas la desvían y la mayor parte del agua se desplaza hacia el norte para formar la corriente de Japón. Cuando esta corriente se dirige hacia el norte, encuentra las aguas árticas de Oyashio, que corren hacia el sur desde el Mar de Bering. En esta zona, en la que confluyen las corrientes cálida y fría, la niebla y las tempestades son dos fenómenos muy frecuentes. Después de haberse unido al este, la corriente de Kuroshio y la de Oyashio alcanzan la corriente meridional de California, a lo largo de la costa norteamericana, completando así el círculo. En el Océano Pacífico Meridional, la corriente del Perú o de Humboldt, lleva el agua fría del Antártico hacia el norte a lo largo de la costa de América meridional. Los vientos de tierra (alisios que soplan de sureste), que son bastante constantes, provocan la sustitución del agua superficial por aguas más profundas, ricas en nutrientes, en consecuencia, proliferan los peces y Crustáceos que son muy abundantes.

La Corriente del Golfo

Es una corriente oceánica que desplaza una gran masa de agua cálida procedente del Golfo de México y que se dirige al Atlántico Norte. Es una corriente superficial (por la temperatura cálida de sus aguas) y que disminuye gradualmente en profundidad y velocidad hasta prácticamente anularse a unos 100m, de la costa donde la influencia del calentamiento por los rayos solares desaparece en la práctica. Tiene una anchura de más de 1000 Km en gran parte de su larga trayectoria, lo que da una idea aproximada de la enorme cantidad de energía que transporta y de las consecuencias tan beneficiosas de la misma. Se desplaza a 1,8 m/sg. Aproximadamente, y su caudal es enorme: unos 80 millones de metros cúbicos por segundo. La circulación de esta corriente asegura a Europa un clima cálido para la latitud en la que se encuentra, e impide la excesiva aridez en las zonas atravesadas por los trópicos en las costas orientales de América, (por ejemplo, México y Las Antillas). También determina en buena parte la flora y la fauna marina de los lugares por los que pasa, por ejemplo, los artrópodos y los cefalópodos, abundan más en las costas de Galicia que en las del País Vasco, donde su influencia es menor

¿Los cambios climáticos influyen en las corrientes marinas?

“El cambio climático cambió las corrientes marinas del Atlántico hace 10.000 años”, coincidiendo con el fin de la época glacial, según un estudio de la Universidad Autónoma de Barcelona, el estudio publicado en la revista “Nature”, lo han dirigido los investigadores Rainer Zahn y Pere Masqué, miembros del Instituto de Ciencia y Tecnología Ambientales del Departamento de Física en la Universidad Autónoma de Barcelona., en colaboración con otros físicos de las universidades de Sevilla, Oxford y Reino Unido. Este estudio ha permitido demostrar, según Pere Masqué, que, durante los últimos 20.000 años, la circulación marina del océano Atlántico, denominada Circulación Meridional de Retorno, que es un componente del sistema climático, hasta hace esos años era del sur hacia el norte, y durante el Holoceno, al final de la última época glacial, que comenzó hace unos 10.000 años, la dirección cambió de norte a sur, como está en la actualidad. Pero Más qué explicó, en la entrevista, que en aquella época se produjo un cambio en el equilibrio de la densidad de las aguas del Atlántico Norte y las del sur, debido a un cambio en la salinidad de manera que la convención de agua profunda se fortaleció en el Océano del Polo Sur.

El trabajo científico pone de manifiesto, según Reiner Zahn, que en el Atlántico podría cambiar de circulación de todas las corrientes en función del cambio de la salinidad en la superficie, y que esto conllevaría un cambio en el clima. Cuanta más sal hay en el agua, más caliente es el clima, mientras que con menos sal el clima se enfría. Para los autores de este trabajo, no hay que olvidar que se prevé que se produzcan cambios parecidos en la concentración de sal en el agua del Atlántico Norte, en el marco del calentamiento global del Planeta durante los próximos 100 años. “Nos encontramos en un ciclo de cambio climático por la actividad humana, y es importante poder hacer predicciones sobre las consecuencias que esto pueda tener”, precisó el investigador.

Los fenómenos climáticos de El Niño y La Niña

El fenómeno climático de El Niño es cíclico y provoca estragos a nivel mundial, siendo las más afectadas América del Sur y las zonas entre Indonesia y Australia, provocando el calentamiento de las aguas sudamericanas. Su nombre se refiere al Niño Jesús, porque el fenómeno ocurre aproximadamente en el tiempo de Navidad en el Océano Pacífico, por la costa oeste del Sur de América; su verdadero nombre es: Oscilación del Sur y ENSO son sus siglas en inglés, es algo que viene ocurriendo desde hace más de siete milenios. El fenómeno se inicia en el Océano Pacífico tropical, cerca de Australia e Indonesia, alterándose con ello la presión atmosférica en zonas muy distantes entre sí, hay cambios en la dirección y velocidad de los vientos, así como el desplazamiento de las zonas de lluvia a la región tropical.

En condiciones normales, también llamadas condiciones No- Niño, los vientos Alisios, que soplan de Este a Oeste, acumulan una gran cantidad de agua y calor en la parte occidental de este océano. El nivel superficial del mar es, en consecuencia, aproximadamente medio metro más alto en Indonesia que en las costas de Perú y Ecuador. Además, la diferencia en la temperatura superficial del mar es, de alrededor de 8ºC entre ambas zonas del Pacífico. Las temperaturas frías se presentan en América del Sur, porque suben las aguas profundas frías cargadas de nutrientes, que mantienen el ecosistema marino. En condiciones No-Niño las zonas relativamente húmedas y lluviosas se localizan en el sureste asiático, mientras que en América del Sur es relativamente seco. En cambio, durante el fenómeno de El Niño, los vientos alisios se debilitan o dejan de soplar, la máxima temperatura marina se desplaza hacia la corriente de Perú, que es relativamente fría, y la misma temperatura marina se desplaza hacia el Sureste Asiático. Esto provoca el aumento de la presión atmosférica en el Sureste Asiático y la disminución en América del Sur. Todo este cambio ocurre en un intervalo de seis meses aproximadamente, de junio a noviembre. Las consecuencias para el Sureste Asiático son:

• Lluvias escasas, pérdida de cosechas, hambrunas
• Enfriamiento del Océano
• Baja formación de nubes
• Periodos muy secos
• Baja presión atmosférica

A nivel global las consecuencias son:

• Cambios en la circulación atmosférica
• Calentamiento global del Planeta y aumento de la temperatura de las aguas costeras durante las últimas décadas
• Exterminio de especies que no sobreviven al cambio de temperatura, generando pérdidas económicas en actividades primarias.
• Surgen enfermedades como el Cólera, que en ocasiones se transforman en epidemias muy difíciles de erradicar.

Para América del Sur las consecuencias son:

• Lluvias intensas, e inundaciones frecuentemente con pérdidas de vidas y enseres.
• Calentamiento de la corriente de Humboldt
• Perdidas pesqueras
• Intensa formación de nubes
• Periodos muy húmedos
• Alta presión atmosférica.

Este fenómeno se trata de detectar mediante diferentes métodos, que van desde satélites y boyas flotantes hasta análisis del nivel del mar, obteniendo importantes datos sobre las condiciones en la superficie del océano. Por ejemplo, las boyas miden la

temperatura, las corrientes y los vientos en la banda ecuatorial, toda esta información se transmite a los investigadores de todo el mundo.

El fenómeno climático de La Niña:

se le llama así porque presenta condiciones contrarias al fenómeno del Niño, pero también es conocido como “El Viejo” o el “Anti-niño”. Suele ir acompañado de descenso de temperaturas y provoca fuertes sequías en las zonas costeras del Pacífico. La Niña comenzó en 1903 y siguió en años siguientes con discontinuidad e irregularidad, pero con constancia, pues se ha venido dando desde entonces durante 16 años, el último y más intenso fue el de 1988/1989. El fenómeno es igual que el del Niño, solo que, al revés, es decir que por ej. Las aguas calientes en el Pacífico Ecuatorial se concentran en la región junto a Oceanía y es aquí donde se desarrollan la nubosidad y las precipitaciones más intensas., sucediendo lo contrario en las costas de Sudamérica. El fenómeno de La Niña puede durar de 9 meses a 3 años, según su intensidad se clasifica en débil, moderado y fuerte. Por lo general comienza a mediados de año, alcanza su intensidad máxima a finales y se disipa a mediados del año siguiente. Tanto este fenómeno de la Niña como el del Niño, son variaciones normales en las temperaturas de la superficie del mar, que han existido desde hace millares de años y que continuarán existiendo, sin que el hombre pueda conseguir más que detectarlos con tiempo y, paliar las consecuencias en la medida de lo posible.

Tsunami o maremoto

Tsunami es una palabra japonesa que significa “ola de puerto” que se refiere a un maremoto, es decir a un terremoto que se produce en el fondo marino, aunque puede producirse por otras causas mucho menos probables, como la erupción de un volcán. Cuando por alguna causa el fondo marino se ve desplazado verticalmente, el agua rápidamente trata de llenar el vacío que deja y a continuación recuperar su estado anterior, esta maniobra se produce con gran violencia generando grandes olas formadas por enormes masas de agua que salen impulsadas con gran energía; se calcula que el 90% de estos fenómenos son provocados por terremotos, en este caso reciben el nombre más correcto y preciso de “maremotos tectónicos”

La energía de un maremoto depende de su altura, de longitud de la o las ondas. La energía total descargada sobre una zona costera también dependerá de la cantidad de picos que lleve el tren de olas. ¿Cómo se manifiesta un maremoto?: no necesariamente se trata de una ola que revienta, sino más bien un poderoso desplazamiento de agua, que inunda las zonas bajas de la costa, como se vio en las imágenes del tsunami de Sumatra, en el que se observaba el frente de una ola de no más de 10m de altura. Lo realmente devastador es el torrente de agua, que va ocupando espacios rápidamente, inundando un área costera cada vez mayor, hasta que la corriente cambia de sentido; entonces genera una resaca, que erosiona el suelo, cimientos, viviendas, árboles, etc.

¿Se puede predecir un maremoto?

Con el uso de tecnología pueden detectarse cambios en el oleaje que eventualmente pueden afectar las zonas costeras. Empleando satélites que se conectan con boyas ancladas en alta- mar, pueden predecirse las alturas de las olas, su velocidad y el volumen de agua que movilizan. En instantes podría procesarse y difundir la información necesaria, como para predecir trayectoria y magnitud de riesgo. Desafortunadamente la tecnología cuesta, y no todos los países pueden o quieren invertir en sistemas de este tipo, pero de todas formas también se necesitaría un esfuerzo mundial conjunto para colaborar en ello. A pesar de todo hay algunas medidas a tomar, que, aunque no son efectivas al 100%, porque el tiempo desde que se avisa hasta que sucede es poco, pero pueden salvar muchas vidas. Cuando el mar retrocede anormalmente, tanto como para dejar ver el fondo marino, lo más probable es que en el mar se estén formando olas muy altas; sin esperar más hay que retirarse de las playas buscando sitios más seguros. Si se reside en una localidad costera del Pacífico se debe conocer el plan de emergencia que prevé el sistema de alerta, en aspectos de evacuación hacia las zonas altas; y se debe contar con previsión de alimentos, medicinas y demás. Será necesario evitar el pánico y escuchar con atención las informaciones, que transmiten los medios de comunicación y cooperar con los organismos de emergencia.