Variabilidad estacional e interanual del transporte de la corriente subsuperficial de Perú-Chile y su relación con el oxígeno disuelto frente a la Zona Central de Chile (30°-38ºS)
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Date
2021
Authors
Pizarro Koch, Matías Bernardo
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Publisher
Universidad de Concepción.
Abstract
La Corriente Subsuperficial de Perú-Chile (CSPC) nace en la región ecuatorial del
Pacífico Oriental (~5ºS) y fluye hacia el sur sobre el talud y la plataforma continental de
Sudamérica transportando Agua Ecuatorial Subsuperficial (AESS). Esta masa de agua está
estrechamente relacionada con la zona de mínimo oxígeno (ZMO) y es la misma que emerge
hasta la superficie debido a la surgencia costera frente a Chile central. El AESS se caracteriza
por tener un núcleo salino (~35 en su origen y valores cercanos a 34.4-34.6 frente a la costa
central de Chile), con bajas concentraciones de oxígeno disuelto (OD) <45µM, altas
concentraciones de nutrientes y con altas (bajas) concentraciones de CO2 (pH). A pesar de la
conocida relación que existe entre la CSPC y el transporte de AESS hacia el sur, el rol de la
variabilidad espacio-temporal de la CSPC sobre la ZMO en la zona central de Chile ha sido
poco explorada. Específicamente, los mecanismos físicos y biogeoquímicos que influyen en la
intensidad y variabilidad de la ZMO. Esto debido a la insuficiente cantidad de observaciones
existentes y al limitado número de estudios en la región, tanto observacionales como de
modelación.
El objetivo general de este estudio es analizar las contribuciones de la advección
(horizontal y vertical), la mezcla y los procesos biogeoquímicos en la variabilidad estacional e
interanual del oxígeno disuelto en la columna de agua, frente a la costa central de Chile (30ºS 38ºS). Por tanto, se evalúa el rol de la CSPS y de la actividad de mesoescala subsuperficial sobre
la variabilidad estacional e interanual de la ZMO. Para este propósito, se utilizó una simulación
numérica de alta resolución (1/12°) que acopla un modelo hidrodinámico de circulación regional
del océano (ROMS) con un modelo biogeoquímico (BioEBUS). La validación del modelo en base a observaciones in-situ y con datos climatológicos globales, indican una buena
representación de los principales procesos oceanográficos de la región de estudio.
Los resultados muestran que el balance estacional e interanual de OD al interior del
volumen de la ZMO es dominado por los procesos físicos (principalmente advección) sobre los
biogeoquímicos (principalmente respiración oxigénica y nitrificación). En este sentido, la
variabilidad estacional e interanual del volumen y la intensidad de la ZMO están altamente
correlacionadas con la AESS y la CSPC. A escala estacional, el transporte hacia el sur de la
CSPC se relaciona con un mayor volumen de la ZMO, mientras que, a escala interanual la CSPC
impacta principalmente la intensidad de la ZMO (es decir, la concentración promedio de OD
dentro del volumen de la ZMO) y secundariamente su volumen. No obstante, esta modulación
no es homogénea a lo largo de la costa debido a que otros procesos físicos intervienen
contribuyendo a modular también la variabilidad del OD; particularmente, procesos como las
corrientes (jets) zonales y los flujos turbulentos asociados a los remolinos de mesoescala.
Estos jets zonales se observan intercalados (positivos y negativos) a lo largo de la costa
cumpliendo un rol clave en la variabilidad del borde exterior de la ZMO. Los jets positivos
(hacia el este) están asociados con flujos de OD hacia la costa, ventilando y comprimiendo la
ZMO; en contraste, los jets negativos (hacia el oeste) modulan su expansión costa afuera.
Adicionalmente, los flujos turbulentos asociados a la actividad de mesoescala, fluyen
generalmente en dirección contraria al gradiente de OD (es decir, hacia la costa) y cumplen un
rol significativo en la ventilación oceánica de la OMZ en la región. En consecuencia, estos
transportes zonales de OD se presentan como un nuevo mecanismo físico de variabilidad que
actúa en el límite oceánico de la ZMO modulando su volumen y extensión zonal frente a Chile
central.
Description
Tesis para optar al grado de Doctor en Oceanografía.
Keywords
Zonas Muertas en el Océano, Oxígeno Disuelto en Agua, Hidrodinámica, Circulación Oceánica, Agua Limpia y Saneamiento