Influence of oceanic processes in the local magnetic field.

Abstract

A medida que el agua de mar -eléctricamente conductora- se mueve a través del campo magnético de la Tierra, los iones de sodio y cloro disueltos en el océano son desviados debido a su interacción con este campo y su movimiento induce corrientes eléctricas en el océano. Estas corrientes generan campos magnéticos secundarios, en el orden de los nanotesla, medibles fuera de la capa oceánica en observatorios magnéticos instalados en tierra. El objetivo de esta tesis es investigar la presencia de perturbaciones generadas por el océano en datos geomagnéticos registrados en un observatorio ubicado en la Isla de Pascua, Chile, para dos casos: tsunamis y circulación oceánica. La metodología consiste en comparar los datos del observatorio con los resultados de un modelo numérico en tres períodos de tiempo: durante los tsunamis de 2010 y 2015, provocados por terremotos en Chile, y durante el período 2011-2015. El modelo numérico es calculado a partir de la ley de Biot-Savart y velocidades oceánicas en un área rectangular alrededor de la Isla de Pascua. Las velocidades son obtenidas de simulaciones numéricas de tsunamis y datos de altimetría satelital. Los resultados de la modelación coinciden en bandas de período específicas con los datos de la componente vertical del campo geomagnético e indican que incluso un tsunami pequeño, como el producido por el terremoto Mw8.2 de 2015, induce una perturbación observable debido al movimiento del agua. Los resultados también indican que tanto las corrientes marinas de mesoescala como las de gran escala alrededor de la isla podrían ser monitoreadas, ya que incluso corrientes eléctricas a grandes distancias del observatorio contribuyen al campo inducido. Este estudio muestra que la influencia de las corrientes marinas en el campo magnético terrestre es significativa, que este proceso físico puede describirse adecuadamente con herramientas numéricas accesibles, y que puede constituir un instrumento para monitorear el océano, ya sea en escala temporales de minutos (tsunamis), o bien mensuales o mayores (circulación oceánica).