Circulación oceánica y mezcla en el mar interior de Chiloé.

Abstract

El mar interior de Chiloé (MIC, ∼ 41–47◦ S) alberga una gran cantidad de fiordos y canales, siendo uno de los sistemas estuarinos más extensos del mundo. La circulación oceánica en esta región es compleja debido a las características batimétricas, la morfología de la línea de costa y procesos oceanográficos y atmosféricos, tanto locales como de meso-escala. Su dinámica es controlada por los flujos de agua dulce, el esfuerzo del viento y la mezcla turbulenta, esta última forzada principalmente por el viento y las mareas. Una característica física relevante en el MIC es la resonancia de la onda de marea, por ejemplo, en el seno del Reloncaví, la amplitud del nivel del mar puede alcanzar cerca de 8 m en contraste con 1 o 2 m de amplitud que se registra en la boca del Guafo durante una fase de sicigia. Estas grandes variaciones observadas en el rango de marea están asociadas a cambios importantes en la amplitud de las corrientes de marea. Observaciones previas de corrientes realizadas en pasos angostos o canales someros en el MIC confirman el gran contraste entre las amplitudes de las corrientes de marea durante periodos de sicigia y cuadratura. En regiones estuarinas como el MIC, la mezcla turbulenta juega un papel central en la estratificación de la columna de agua, en la circulación y en el intercambio de agua y sal entre las diferentes micro-cuencas y el océano abierto. El objetivo principal de este trabajo de tesis fue analizar la variabilidad de la circulación, las corrientes de marea y la mezcla al interior del MIC. Nuestra hipótesis principal es que la mezcla vertical es fuertemente modulada por el gran contraste que presentan las corrientes de marea en algunos pasos angostos o canales someros entre periodos de sicigia y cuadratura. Para poner a prueba esta hipótesis, utilizamos un modelo numérico regional de alta resolución junto con algunas observaciones oceanográficas existentes. Además, evaluamos la importancia relativa del esquema de turbulencia vertical utilizado en las simulaciones numéricas para reproducir las características de estratificación y mezcla de la columna de agua. Las simulaciones numéricas mostraron que la variabilidad de las mareas entre sicigia y cuadratura modifican significativamente la estratificación de la columna de agua. Durante sicigia, la corriente de marea es más intensa y la columna de agua está más mezclada. En cambio, en cuadratura las corrientes de marea son menos intensas lo que produce una columna de agua más estratificada. Específicamente, se analizó el impacto de las variaciones de las corrientes sobre la mezcla en el Canal Desertores, un paso estrecho caracterizado por grandes fluctuaciones durante sicigia y cuadratura. En este canal, durante sicigia, las corrientes de marea aumentan produciendo una fracción mayor de energía cinética turbulenta que mezcla de manera eficiente toda la columna de agua. En contraste, durante cuadratura, las corrientes de marea disminuyen, se reduce la turbulencia y la columna de agua se re-estratifica. Finalmente, se sugiere que los cambios en la estratificación modulados por los ciclos de sicigia y cuadratura en pasos y canales angostos generan ondas baroclínicas de baja frecuencia capaces de propagarse alrededor de la cuenca.