Impacto de la variabilidad climática durante la última década sobre la dinámica del giro subtropical en el Pacífico Sur Oriental y el volumen de agua intermedia del Pacífico Sur Oriental.

Abstract

La variabilidad climática hace referencia a cambios del sistema climático con escalas de tiempo superiores a la escala estacional. En el Pacífico Tropical la perturbación climática con mayor intensidad es El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) la cual tiene impactos globales. En la presente tesis se investigó el impacto que tiene la variabilidad climática en los Giros Subtropicales del Océano Pacifico, particularmente en la región oriental de Giro Subtropical del Pacífico Sur, para lo cual se empleó información de altimetría satelital, cruceros oceanográficos, modelos numéricos y derivadores oceanográficos del periodo 1993-2018. En detalle, tres procesos fueron estudiados, el impacto de: 1) incremento del esfuerzo del rotor del viento en la región de formación del Agua Intermedia del Pacífico Oriental (AIPSO) 2) ENOS sobre la hidrografía en el Sistema de Corrientes de Humboldt 3) ENOS y el incremento del nivel del mar en la intensificación de la circulación de los giros subtropicales. En primer lugar, la distribución del AIPSO fue actualizada. La actualización se llevó a cabo con información nueva de ARGO (Array for Real-Time Geostrophic Oceanography). En esta tesis se trabajó con más de 46,000 perfiles obtenidos entre 2007-2012 del área entre la costa occidental de América del Sur y el 150°O, y entre 5 y 40°S de latitud. Además, se complementó con datos de la transecta WOCE P06 (World Ocean Circulation Experiment) realizadas en 1992 y 2010 en 32°30’ S en el Océano Pacífico Sur. Al comparar la actualización de la distribución del AIPSO con la realizada con información de 1990-2001, se estableció que el volumen AIPSO ha aumentado aproximadamente un 53%. Además, el área ocupada por AIPSO en la transecta WOCE P06 2010 fue 48% mayor que en 1992. La velocidad de bombeo de Ekman, calculada a partir del viento para el tiempo y la región de formación de AIPSO, mostró un aumento significativo en el bombeo de Ekman entre 2000 y 2012. El aumento en el bombeo de Ekman desde 2000 en adelante podría explicar los cambios observados en la distribución de AIPSO (la masa de agua tiene mayor extensión zonal) y propiedades (la salinidad mostró una disminución de 0.1). Estos cambios podrían explicarse como consecuencia de la variabilidad climática atmosférico sobre el océano interior. En segundo lugar, se determinó el impacto del ENOS sobre el Sistema de Corrientes de Humboldt (SCH). Se analizó Temperatura superficial del mar (TSM), componentes de vientos cerca de la superficie, topografía dinámica absoluta (TDA), componentes de velocidad geostrófica y energía cinética de Edies (EKE) en el periodo 1993-2016. Se realizaron mapas de las variables originales o sus respectivas anomalías para todo el periodo y El Niño o La Niña que hubieron en el periodo de análisis. De acuerdo con el Índice Niño Oceánico se identificaron un total de 7 eventos de El Niño y 7 de La Niña, independientemente de la intensidad individual, la estación y la duración. Durante los eventos El Niño la TSM y los primeros 40 m de columna de agua fue 0,6°C más cálida y el TDA fue cerca de 5 cm más alto durante los eventos La Niña. Los vientos hacia el ecuador y favorable a la surgencia se intensificaron durante La Niña pero fueron más débiles durante El Niño, 11 aumentando y disminuyendo el afloramiento costero en los eventos anteriores y posteriores, respectivamente. Además, la componente meridional de la velocidad geostrófica, promediado para el HCS, fue aproximadamente un 10% de mayor magnitud durante los eventos de La Niña que durante los eventos El Niño. Esto dio lugar a un aumento de EKE durante los episodios de La Niña. En tercer lugar, se utilizaron estimaciones de altimetría satelital de TDA entre 1993 a 2018 para analizar las fluctuaciones y tendencias de la intensificación de la circulación en los giros subtropicales. El nivel del mar disminuyó en los centros/núcleos de ambos giros subtropicales, pero se amplificó en los sistemas de las corrientes de California y Humboldt, en relación con los eventos de El Niño fuertes y moderados. Lo contrario ocurrió durante los eventos de La Niña. La intensidad en los Giros Subtropicales (Strength of the Subtropical Gyres, SoS) fue estimada como la diferencia del nivel del mar entre el centro del giro y su respectiva parte oriental dividido para distancia entre esos dos lugares. El SoS en ambos giros se debilitó bruscamente (moderadamente), hasta un 25% en los eventos El Niño fuertes (moderados) y aumentó en los episodios de La Niña. La circulación en el Pacífico Norte responde a El Niño dentro de uno o dos meses después de su ocurrencia, mientras, en el Pacífico Sur después de cinco a seis meses. Además, se detectó un modo interdecadal en el SoS, que aumentó (debilitó) su circulación durante la primera (segunda) mitad del período de observación. El aumento del nivel del mar, durante el período de altimetría satelital, 1993 a 2018, excedió la media de la cuenca en los centros/núcleos de los giros, pero estuvo por debajo de estos promedios en sus respectivas regiones orientales, especialmente en el Pacífico Sur. Esto produjo una aceleración de la circulación de ambos giros durante este período de 26 años.