Afloramientos CTM 2º Bach
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¿Qué
es un afloramiento?
• Es el proceso por el cual aguas profundas frías y ricas en nutrientes, ascienden a la superficie.
¿Cómo se produce?
• Cuando el viento sopla persistentemente sobre una superficie oceánica, la fuerza de Coriolis provoca el desplazamiento del agua de superficie a un ángulo respecto de la dirección del viento: hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur.
• Cuando los vientos empujan el agua mar adentro, agua fría sube desde zonas más profundas y toma su lugar. Este fenómeno se conoce como “afloramiento”, “upwelling”
o “surgencia”.
•
El proceso físico de afloramiento se puede explicar en base a la teoría de Ekman
de las corrientes superficiales producidas por
el viento.
Saber más sobre la circulación eólica …
Estructura de la capa superficial de Ekman
representada para el hemisferio norte (Cushman-Roisin, 1994).
¿Cómo se mide?
• El proceso de subida de las aguas es lento
y las partículas del fondo tardan semanas o meses en alcanzar los niveles próximos a la superficie. Por ejemplo, en las surgencias que tienen lugar a lo largo de la
costa
peruana la velocidad de ascenso de las partículas de agua es del orden de los 10 m por mes (alrededor de 33 cm por día).
• Por esta razón, resulta prácticamente imposible determinar el fenómeno por medidas directas, y hay que recurrir a medidas de la temperatura, clorofila, nitratos, fosfatos, etc., que nos indiquen, por su variación, la subida de las aguas frías y ricas del fondo.
Imágenes que muestran la concentración de clorofila a en las aguas superficiales de la costa NO de África en distintos meses. El color azul oscuro representa los valores más bajos de concentración, mientras que el verde
representa los más altos. (Open University, 1989. Ocean Circulation. Oxford: Pergamon Press.)
Tipos de afloramiento• Los 3 tipos principales de afloramientos son:
– Ecuatorial: producido por los vientos alisios, ocurre en mar abierto.→Más comunes en el océano Pacífico. Saber más …
– Costero: responde al mismo mecanismo que el anterior, pero tiene lugar en los bordes de los continentes.
→Afloramientos de las costas de California y Oregón, costa de Perú, y los de NO de África (Cabo Blanco) y SO de África. Saber más …
– Estacional: controlado por los monzones. Éste se debe a las diferencias de calor tierra-mar entre verano e invierno. En invierno, el viento sopla de la tierra hacia el mar, desplazando el agua de la costa y causando afloramiento.
→Afloramiento del Golfo de Omán y otros del Océano Índico. Saber más …
Principales zonas de afloramiento
•
La mayoría de los afloramientos tiene lugar en la costa oeste
de los continentes, sobre todo en la zona de convergencia intertropical
afectada por los vientos
alisios
(afloramientos costeros).
Los afloramientos costeros de los márgenes orientales son una franja estrecha de océano ( 10 a 200 km
de ancho pero que se extienden a lo largo de mil o dos mil km
), localizada en los márgenes oeste de los continentes ( parte este de los océanos ), a cada lado del Ecuador
Benguela
CanariasCalifornia
Humboldt
Importancia de los afloramientos• El fenómeno de afloramiento, tiene una
importancia extraordinaria en el campo biológico, ya que las aguas que suben del fondo son ricas en nutrientes (nitratos, silicatos, fosfatos,…) y, en consecuencia, las regiones en que se produce presentan una alta productividad.
• Esa elevada productividad, se traduce en una considerable importancia tanto ecológica como económica, debido al aumento de las pesquerías.
NutrientesFitoplanctonZooplanctonPeces
www.dhn.mil.pe/docs/elnino/fenomeno_el_nino.
http://www.topnews.in/files/algae12.jpg
Enlaces para saber más• http://oceanservice.noaa.gov/education/kits/currents/03coastal4.html• http://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/02quest/background/upwelli
ng/upwelling.html• http://www.greenseaupwelling.com/Upwelling.html• http://oceanmotion.org/html/background/upwelling-and-downwelling.htm
Imagen SeaWifs mostrando pigmentos superficiales durante el otoño
Circulación eólica• El viento al soplar sobre la superficie mueve el agua por fricción, pero debido al efecto de la rotación de la tierra, Fuerza de Coriolis, el
transporte neto es
realmente a la derecha (ó
90º) de la dirección del viento.
• El agua en la superficie se mueve exactamente a 45º
respecto de la
dirección del viento
debido a la Fuerza de Coriolis.
• Como hay fricción entre las capas del agua, conforme se aumenta la profundidad cada capa tiene menos velocidad y el equilibrio entre fuerzas (fricción entre el viento y el agua,
fricción entre las capas de agua y Coriolis) hace que cada una de ellas rote más a la derecha con respecto de la capa de arriba.
Se produce de esta manera una espiral, conocida como espiral de Ekman. El fluido rota hasta 180º
respecto de la
dirección en superficie, pero en promedio se dice, que el
transporte es a 90º
respecto de la dirección del viento.
• La figura (a) muestra el efecto en la superficie del mar de un viento ciclónico en el hemisferio norte. El transporte de Ekman es, como se ha visto, a la derecha del viento, causando divergencia en superficie y como consecuencia afloramiento (upwelling), como se aprecia en la figura (b). Este
movimiento ascendente se denomina bombeo de Ekman (en inglés, Ekman pumping).
• Las figuras (c) y (d) muestran la situación que resulta de un viento anticiclónico en el hemisferio norte, bajo estas condiciones se produce convergencia y, en consecuencia, hundimiento (downwelling).
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Elevación de la termoclina
( Open University, 1989. Ocean Circulation. Oxford: Pergamon Press. )
Afloramiento ecuatorial
Observando este mapa de la temperatura de la superficie oceánica, para la zona ecuatorial del Océano Pacífico, podemos distinguir como el agua que emerge a la superficie
es fría. (www.science-house.org)
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Afloramientos costeros
Las zonas de pesca abundante de las costas oeste de África y Sudamérica, están generadas por afloramientos costeros. (NOAA Photo Library)
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Abril 1.999. El viento sopla hacia la costa produciendo downwelling.
Agosto 1.999. El viento
sopla desde la costa produciendo upwelling.
Viento
Afloramiento estacional: el Golfo de Omán
Viento
( http://www.science-house.org
)
Viento
Cuando el viento sopla en dirección a tierra, hace que se produzca una acumulación de agua en la costa, forzando el hundimiento o downwelling.
Viento
Cuando el viento sopla mar adentro, hace que se retire agua de la costa, produciendo el afloramiento o upwelling.
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