VARIACIONES DE LA CONCENTRACIÓN DE LA CLOROFILA-a Y SU ...

VARIACIONES DE LA CONCENTRACIÓN DE LA CLOROFILA-a Y SU RELACIÓN CON PARÁMETROS FÍSICOS Y QUIMICOS MEDIDOS EN LOS

BANCOS DE SALMEDINA (CARTAGENA, CARIBE COLOMBIANO) SEPTIEMBRE 2003 – SEPTIEMBRE 2004

JAIME ARTURO OREJARENA CUARTAS

UNIVERSIDAD DE BOGOTÁ JORGE TADEO LOZANO

FACULTAD DE BIOLOGIA MARINA

SANTA MARTA D.T.C.H.

2006

VARIACIONES DE LA CONCENTRACIÓN DE LA CLOROFILA-a Y SU RELACIÓN CON PARÁMETROS FÍSICOS Y QUIMICOS MEDIDOS EN LOS

BANCOS DE SALMEDINA (CARTAGENA, CARIBE COLOMBIANO) SEPTIEMBRE 2003 – SEPTIEMBRE 2004

JAIME ARTURO OREJARENA CUARTAS

Trabajo De Grado Para Optar al Título De Biólogo Marino

Director

CN CARLOS ALBERTO ANDRADE Ph.D.

UNIVERSIDAD DE BOGOTÁ JORGE TADEO LOZANO

FACULTAD DE BIOLOGIA MARINA

SANTA MARTA D.T.C.H.

2006

Nota de aceptación:

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_______________________________ Firma del presidente del jurado

_______________________________ Firma del jurado

_______________________________ Firma del jurado

Bogotá, D.C. Febrero 23 de 2006

Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en

los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

1 INTRODUCCIÓN 1

2 METODOLOGÍA 10

2.1 UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES DE MUESTREO 10

2.2 FASE DE CAMPO 11

2.3 FASE DE LABORATORIO 12

2.4 FASE DE GABINETE 13

3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN 18

3.1 CLOROFILA -a 18

3.2 VARIACIÓN TEMPORAL DE LOS PERFILES OCEANOGRÁFICOS 21

3.2.1 Temperatura Superficial del Mar 21

3.2.2 Salinidad in situ 22

3.2.3 Transparencia 22

3.2.4 Turbidez 23

3.2.5 Variaciones Verticales de Temperatura y Salinidad 25

3.3 RELACIÓN DE LAS VARIABLES OCEANOGRÁFICAS CON LAS

MEDIDAS DE CLOROFILA-a

30

3.3.1 Comparación por Método Estadístico de la Clorofila-a con los Datos

Tomados en Campo

35

3.4 COMPARACIÓN DE ALGUNAS VARIABLES CON LOS

SENSORES REMOTOS

36

3.4.1 Temperatura in situ vs. Datos imágenes satelitales 36

3.4.2 Comparación del Viento in situ vs. Datos Imágenes Satelitales 38

3.4.3 Comparación Entre las Corrientes in situ vs. datos Imágenes

Satelitales

40

3.5 ANÁLISIS DE DISTANCIA EUCLADIANA PARA LAS ESTACIONES 43

Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 5



MUESTREADAS

4 CONCLUSIONES 46

5 RECOMENDACIONES 48

6 BIBLIOGRAFÍA 49




LISTA DE FIGURAS

Figura 1. El área de estudio en el círculo muestra su posición respecto de la Bahía de

Cartagena (Fuente: Carta náutica COL261. CIOH, 2000).

1

Figura 2. Los puntos rojos señalan las cinco estaciones que se monitorearon

dos veces al mes para la toma de datos oceanográficos que se colocaron sobre

el mapa, CIOH, 2000.

11

Figura 3. Descripción del proceso de datos del CTD. Las graficas muestran el

estado de los datos luego de la corrección hecha por los módulos a. DATCNV b.

LOOPEDIT c. ALIGN d. FILTER e. BINAVERAGE f. DERIVE.

15

Figura 4. Variabilidad de la clorofila-a superficial por estación durante el año de

muestreo, la línea punteada indica el promedio. Se observaron cinco picos, el

más alto se presento en el mes de marzo debido a la influencia de la surgencia

que favoreció la producción.

18

Figura 5. Promedio de la Temperatura superficial del mar medida en las cinco

estaciones durante el año de muestreo, la línea punteada indica el promedio de




las cinco estaciones para todo el muestreo.

21

Figura 6. Promedio de los valores de salinidad por estación durante el año de

muestreo, la línea punteada indica el promedio de las cinco estaciones para todo

el muestreo. Se observaron dos comportamientos, a finales del 2003

presentando las mínimas concentraciones, y las máximas para el mes de marzo

de 2004, que dependieron de la influencia de aguas continentales. 22

Figura 7. Promedio de los valores de transparencia por estación durante el año

de muestreo, la línea punteada indica el promedio de las cinco estaciones para

todo el muestreo. Para los meses de agosto, la transparencia es mayor, es

menor en los meses de diciembre a marzo debido a la resuspensión de materia

y alta clorofila, debido al efecto producido por el viento en los meses de

diciembre a marzo.

23

Figura 8. Turbidez por estación durante el año de muestreo. Se observaron

cuatro picos, importantes el más alto se presentó en el mes de marzo que

corresponde al mes en el que se presentó mayor producción de clorofila-a. La

línea punteada indica el promedio de las cinco estaciones para todo el muestreo.

24

Figura 9. Izquierda, Temperatura superficial del mar el 4 de marzo de 2004 vista

desde el satélite MODIS (SST). Tomado de http://modis.marine.usf.edu el color

azul muestra aguas más frías y los colores verdes y amarillos más cálidas, la

imagen muestra la presencia de aguas más frías cerca de la costa llegando

hasta los Bancos de Salmedina. Derecha, imagen del satélite Quiskat que

muestra el régimen de vientos para el mismo día se observa fuertes vientos del

Noreste.

25




Figura 10. Variabilidad en el tiempo y profundidad de la temperatura para las 5

estaciones en los Bancos de Salmedina entre septiembre- 2003 y septiembre-

2004 realizados mediante un CTD. Se observan la llegada de aguas

continentales representadas en colores rojos y aguas más frías en color azul que

diferencian tres eventos a lo largo del año, la profundidad hasta donde bajó el

CTD está delineada por el área en blanco.

26

Figura 11. Variabilidad en el tiempo de la salinidad para las 5 estaciones en los

Bancos de Salmedina 2003 - 2004 realizados mediante un CTD. Las zonas

demarcadas por colores más rojos indican aguas con altas concentraciones de

salinidad y las zonas con colores azules más claros indican aguas de bajas

concentraciones. La profundidad hasta donde bajó el CTD está delineada por el

área en blanco.

29

Figura 12. Variabilidad en el tiempo de la clorofila-a, temperatura y salinidad

para la estación 5 en los Bancos de Salmedina 2003 - 2004 realizados mediante

un CTD y mediciones in situ, los primeros 15 m. La mayor concentración de

clorofila-a se observó cuando las condiciones fueron de menor temperatura y

mayor salinidad en la época de mayor intensidad del viento y en algunos casos

altas concentraciones se vieron influenciados por aportes de aguas con

características continentales.

31




Figura 13. El movimiento de la corriente superficial (en azul) hacia fuera de la

costa influenciado por el efecto producido por el viento con predominio de

dirección NE (en rojo) en el mes de marzo. El círculo indica la época en la que

se observó el movimiento de la corriente hacia fuera de la costa en la temporada

de mayor fuerza del viento.

32

Figura 14. Ventana de una imagen del satélite MODIS sobre el área de

estudio el 13 de octubre de 2003. El círculo amarillo indica la posición de los

Bancos de Salmedina. Las flechas en rojo indican la llegada desde el norte de

las plumas con aguas llenas de clorofila-a.

33

Figura 15. Comportamiento de carácter cíclico para las variables clorofila-a

(verde), turbidez (morado) y transparencia (café) durante el año de muestreo.

Las columnas sombreadas indican los momentos cuando se observaron los

“picos”, el número entre ellas son días de diferencia. Los picos más altos de

clorofila-a se presentaron cuando las condiciones de salinidad (rojo) y

temperatura (azul) fueron de carácter oceánico.

34

Figura 16. Comparación de los valores tomados in situ (rojo) y los obtenidos por

las imágenes satelitales (negro) de la temperatura superficial en los Bancos de

Salmedina. Se observaron tres procesos: 1) subestimación de datos in situ

aparentemente producido por las nubes entre agosto y noviembre; de 2003. 2)

Entre noviembre y marzo los datos son similares por el efecto de

homogenización producido por los vientos, 3) entre marzo y septiembre (2004)

los datos satelitales sobreestiman los datos In situ debido a la estratificación de




la columna.

37

Figura 17. Mediciones de intensidad y dirección del viento obtenidos a partir de

los sensores remotos (Quiskcat) en los Bancos de Salmedina. El

comportamiento del viento en el área muestra la estacionalidad de los Alisios del

Noreste principalmente.

38

Figura 18. Promedio de los valores de intensidad del viento por estación

durante el año de muestreo en los Bancos de Salmedina la línea punteada

indica el valor medio. Se observó la mayor intensidad en el mes de marzo con

algunos eventos en los meses de agosto.

39

Figura 19. Mediciones de intensidad y dirección del viento obtenidos in situ (en

rojo) y a partir de los sensores remotos Quiskcat (en negro). Las mediciones in

situ son sensibles a los cambios producidos por la morfología del sitio o cambios

diurnos que dependen de la hora del muestreo.

40

Figura 20. Intensidad de la corriente medida en cm/s a 5, 15 y 30 m de

profundidad en los Bancos de Salmedina, durante el año de observación. Las

corrientes fueron principalmente del Sur dependiendo de la posición de la

contracorriente Panamá-Colombia. Los contornos en color muestran que las

corrientes más intensas (rojos) ocurrieron en agosto de 2003 y en octubre de

ambos años. La dirección de las corrientes profundas fueron más regulares y la

corriente superficial fue muy variable. 41




Figura 21. Comparación de la corriente geostrófica obtenida por los sensores

remotos (CCAR) y la medida in situ a los 30 m de profundidad en la estación 5

en los Bancos de Salmedina. 42

Figura 22. Cambio de la dirección de la corriente contra los Bancos de

Salmedina, en el sitio de muestreo. Las flechas azules muestran la dirección de

la corriente geostrófica, y las verdes el resultado medido debido a la desviación

producida por la presencia del Bajo.

43

Figura 23. Dendograma de distancia euclidiana para las cinco estaciones

observadas índice cofenetico 0.879. Las estaciones 2 y 3 se asemejan al igual

que las estaciones 4 y 5 mientras que la estación 1 fue diferente aún así el

comportamiento de todas las estaciones fue muy similar.

44

Figura 24. a) (izquierda) Ventana de una imagen del satélite MODIS sobre el

área de estudio el 13 de mayo de 2004. La flecha de color negro indica la

llegada desde el norte de las plumas afectando principalmente la zona donde se

ubica la estación 1; la flecha de color rojo indica la llegada de aguas de

características más oceánicas en la zona cercana a las estaciones 2 y 3 en los

Bancos de Salmedina. b) (derecha) Temperatura superficial del mar el 29 de

mayo de 2004 vista desde el satélite MODIS (SST). Tomado de

http://modis.marine.usf.edu el color azul muestra aguas más frías y los colores

verdes y amarillos más cálidas; la imagen muestra la presencia de aguas más

calidas provenientes del sur cerca de la zona donde están ubicadas las




estaciones 4 y 5 en los Bancos de Salmedina.

45

LISTA DE TABLAS Pág.




Tabla 1. Concentraciones de clorofila-a (mínimas - máximas) teniendo en cuenta

regiones de la cuenca del Caribe y reportes locales. Tomado y modificado de

Franco (2000).

19

Tabla 2. Correlación de Spearman entre Chl-a y parámetros físicos medidos.

Los valores subrayados denotan relación con un 95% de confianza.

36




LISTA DE ANEXOS

ANEXO A. Correlación de Spearman entre Chl a y parámetros físicos y quimicos

medidos en campo para los Bancos de Salmedina septiembre 2003- septiembre 2004.

ANEXO B. Datos tomados in situ durante el año de muestreo en los Bancos de

Salmedina.




RESUMEN

Se analizaron los datos de clorofila-a junto con los parámetros oceanográficos,

temperatura, salinidad, y corrientes tomados en cinco estaciones muestreadas cada dos

semanas en los Bancos de Salmedina entre septiembre 2003 y septiembre 2004 y los

parámetros meteorológicos de superficie, viento, temperatura ambiente, humedad,

presión atmosférica y oleaje obtenidos por sensores en tierra y sensores remotos durante

el mismo lapso. El seguimiento en el tiempo mostró una relación directa entre altas

salinidades y bajas temperaturas en la columna de agua con el comportamiento de la

clorofila-a, que fue mayor cuando las condiciones fueron típicas de surgencia. Además

se encontró que la productividad primaria del sector puede ser enmascarada por aportes

de aguas continentales (tipo II) de distintas procedencias. La variabilidad de la clorofila-

a superficial (medida por el método Strickland y Parsons, 1972) mostró una

oscilación con un periodo alrededor de 57 días, con modulación estacional en

cuanto a su cantidad, siendo mayor en la época de lluvias. Además la variabilidad

de clorofila-a puede ser explicada principalmente por la llegada de plumas turbias a los

Bancos y no necesariamente representa productividad primaria de éstos. Esta

periodicidad también se observó en la turbidez y la transparencia del agua

El análisis evidenció que las imágenes satelitales, que detectan la temperatura en

los primeros centímetros de la capa superficial del mar (skin temperature) sobre

estimaron los valores tomados en campo en aproximadamente 0.5 ºC. Con

respecto de los valores medios, el veranillo se retardó casi un mes en la señal de

temperatura. La dirección e intensidad de la corriente por debajo de los 20 m fue

directamente proporcional a las corrientes geostróficas de la zona pero influenciada por el

efecto que produce la posición de los Bancos. La corriente superficial tuvo relación




directa con la intensidad y dirección del viento y propició la llegada de plumas turbias del

norte durante la estación seca y propició la llegada de aguas continentales durante la

época de lluvias. El área mostró señales de presentar afloramiento en marzo de 2004.

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a Dios por que Él me fortalece.

A mi familia que con la sabiduría de mi padre, los consejos de mi madre y todo el cariño

de mis hermanas ha sido un gran pilar de fortaleza en mi vida.

Al Capitán CN (r) Carlos Alberto Andrade quien no solo ha sido un maestro si no un

amigo que me ha enseñado que “la vida es otra cosa”.

Al Capitán de Navío CN. Hernán Mauricio Ospina por todo su apoyo y sus viernes de

“cafecito” en la oficina y en general al Centro de Investigaciones Oceanograficas e

Hidrograficas CIOH, William Castro, y el grupo de suboficiales que nos acompañaron.

A la Escuela Naval de Cadetes “Almirante Padilla” a los señores Oficiales y grupo de

cadetes que hicieron parte de este proyecto.

Al GIO CN Juan Manuel Soltau, Gisella, Juan Gabriel, Constanza, que me recibieron en

el grupo.

A COLCIENCIAS por la financiación del proyecto.

A María que nunca me ha fallado, gracias por ser parte fundamental en todo.

Y en general a todas las personas que hicieron parte de este proyecto.




1. INTRODUCCIÓN

Los Bancos de Salmedina, compuestos por los Bajos de Salmedina, Burbujas,

Kubina, Ygio y Ucura (Ricaurte et al., 2004), se encuentran 7 km al oeste de la

punta norte de la Isla de Tierra Bomba en Cartagena. Se trata de elevaciones

sobre la plataforma continental, relativamente aisladas, e individuales que no

hacen parte del Archipiélago del Rosario, el cual se encuentra unos 20 km al sur

(Fig.1).

10º2

0´10

º22´

10º2

4´

75º40´ 75º38´ 75º36´ 75º34´ 75º32´75º40´ 75º38´ 75º36´ 75º34´ 75º32´

10º2

0´10

º22´

10º2

4´

0 1000 2000 3000 40000 1000 2000 3000 4000

Figura 1. El área de estudio en el círculo muestra su posición respecto de la Bahía de Cartagena (Fuente: Carta náutica COL261. CIOH, 2000). Los Bancos de Salmedina se consideran de gran importancia para la región, ya

que en ellos se realizan diversas actividades de importancia económica entre las

que se incluyen las náuticas, navales, pesqueras, turísticas y ecológicas. El

conocimiento integral de estos Bancos, es la base posible para un

aprovechamiento y desarrollo adecuados de los intereses productivos sobre el

área. En ese aspecto, son relativamente pocos los estudios realizados en estos

Bancos y de allí la importancia del presente estudio.




En el mar, el fitoplancton es considerado como el principal productor primario; es

la base alimentaria de donde dependen organismos o poblaciones

pertenecientes a niveles tróficos superiores, entre ellos, los que presentan

importancia económica como los crustáceos y peces (e.g. Franco, 2001; Tigreros,

2001), por lo anterior, el estudio de la base de la red trófica es un factor importante

para entender los procesos que suceden en los ecosistemas presentes en

Salmedina y hace parte del conocimiento integral que debe tenerse sobre ellos.

Los Bancos se originaron por la colonización coralina de un domo diapírico en la

plataforma continental al frente de Cartagena; hacen parte de un cordón arrecifal

holocénico de 5000 a 10000 años BP aproximadamente, que comienza en este

punto y se extiende en dirección sur – suroeste por unos 200 Km (Geister, 1983;

Díaz et al., 1996). Se ha reconocido que el diapirismo de lodo es el principal factor

en la modelación de la provincia tectono-estratigráfica que incluye la plataforma

Caribe colombiana al sur de Punta Canoas (Duque-Caro, 1984). Los diapires de

lodo son producto de una interacción compleja entre la sedimentación y la

tectónica compresional, y su distribución está asociada con el fallamiento regional

(Vernette et al., 1992).

Desde el punto de vista oceanográfico, los Bancos de Salmedina reciben los esfuerzos

encontrados de la corriente superficial forzada por los vientos Alisios del norte en el sector

y de la contracorriente de Panamá-Colombia a nivel subsuperficial (Andrade et al., 2003),

con variaciones estacionales y de media escala que las modulan (Andrade y Barton, 2000).

Al ser elevaciones en el borde exterior de la plataforma que van desde los 5 hasta los 80 m

de profundidad representan en general un obstáculo a la circulación oceánica, como se ha

visto en Bancos aledaños en el Archipiélago de las Islas del Rosario (Leble y Cuignon,

1987), además la sola presencia de éstos afecta significativamente las corrientes,

propiciando sitios de calma y aceleración que pueden ser determinantes para diferentes




hábitats (Andrade et al., 1997) y comunidades, como la fitoplanctónica. Lo que se

conoce hasta el momento ha sido objeto de estudios generales o de mayor escala pero muy

poco se ha documentado sobre las condiciones oceanográficas de los Bancos de Salmedina.

En el Caribe colombiano se han centrado los estudios en diferentes Bancos, principalmente

por su alta diversidad y productividad (e.g. Von Prahl y Erhardt, 1985; Monsalve y

Restrepo, 1989; Penereiro et al., 1990). Para el área de los Bancos en particular, existen en

su mayoría inventarios ícticos (Acero, 1984; Acero y Garzón, 1985 y 1986), caracterización

de las poblaciones coralinas y su estado (Koster, 1979), así como investigaciones puntuales

sobre algunos grupos o especies que utilizan éstos ecosistemas (Díaz et al., 2000). El origen

diapírico de los Bancos se ha estudiado en zonas cercanas como el Bajo Imelda donde se

afirma que el comportamiento de las diferentes comunidades biológicas como el

fitoplancton puede verse afectado en su distribución y uniformidad con el gradiente de

profundidad que en el caso del Bajo Imelda es mayor desde los 15 m hasta los 40 m de

profundidad (e.g. Navas et al., 1992; Díaz y Rojas, 1992).

Las zonas cercanas a la costa se ven directamente afectadas por la influencia de

aguas continentales (escorrentías y/o residuales) como los que ejercen las aguas

provenientes del Canal del Dique, que en general han sido estudiados sobre los

arrecifes del Parque Nacional Natural Corales del Rosario, encontrando que estas

formaciones sufren un gran deterioro debido a la influencia de esta agua y que su

efecto muestra variaciones estacionales (Alvarado y Corchuelo, 1992). Así mismo,

se ha revelado que existe influencia directa en el Archipiélago del Rosario de

corrientes superficiales y sub-superficiales con una fuerte influencia continental

(Leble y Cuignon, 1987).




Los estudios oceanográficos y de dispersión de sedimentos junto con los estudios

sedimentológicos de la plataforma han indicado que los Bancos de Salmedina y

áreas adyacentes reciben sedimentación desde el norte (río Magdalena) y desde

el sur (canal del Dique) además de los aportes carbonatados biogénicos locales

(Andrade y Thomas, 1988; Javelaud, 1986; Pujos et al., 1986). Así mismo, se ha

determinando la calcimetría de la plataforma continental al frente de Cartagena,

donde se aprecia que los Bancos de Salmedina están localizados precisamente en

la zona de transición entre sedimentos netamente terrígenos y sedimentos con

aportes calcáreos (Vernette et al., 1983). Actualmente se descubrió una fuente

autóctona de sedimentos finos producto del diapirismo activo en las zonas de los

cráteres extintos y especialmente en los alrededores del cráter activo del Bajo

Burbujas (Domínguez et al., 2005).

De la misma manera que en oceanografía y sedimentología, las investigaciones

sobre algunas variables oceanográficas como la salinidad y la temperatura con

relación a la situación de las comunidades coralinas y comunidades asociadas han

sido desarrolladas en la zona limitándose a la Bahía de Cartagena. En ellas se

determinó que el aporte de aguas continentales de la zona es el principal efecto

del deterioro de algunos parches arrecifales (Ramírez y de la Pava, 1981) y en el

Parque Nacional Natural Islas del Rosario (e.g. Alvarado y Corchuelo, 1992;

Solano et al., 1990; Sarmiento et al., 1989; Galvis, 1987; Coral y Caicedo, 1983;

Werding y Sánchez, 1979).

En el Caribe colombiano se han realizado trabajos sobre la relación de las

características fisicoquímicas y su efecto sobre algunas variables biológicas, como

el fitoplancton (Ramírez, 1990). A manera de ejemplo, se han analizado diferentes

variables fisicoquímicas para el Golfo de Salamanca y el Parque Nacional Natural

Tayrona, a lo largo del año, concluyendo que la clorofila-a se incrementa por

los aportes de nutrientes de ríos y escorrentías además de




existir una relación inversa de esta misma variable con la salinidad y la densidad

(e.g. Franco, 2001; Tigreros, 2001).

En estudios realizados en ensenadas como la de Santa Marta se demuestra la

importancia de las descargas continentales al mar y cómo estas afectan las

características fisicoquímicas de la columna de agua como la turbidez, la salinidad

y el espesor de la capa fótica, efectos que son regulados por las diferentes épocas

climáticas en donde la fuerza del viento que se presenta en la época seca induce

fuertes oscilaciones en las características del cuerpo de agua, eventos que se

deben al fenómeno de surgencia, a diferencia de la época lluviosa donde estas

oscilaciones se producen de manera intermitente (Ramírez, 1990).

Así mismo, se ha demostrado que muchas de las características oceanográficas y

meteorológicas de una zona pueden estar moduladas por comportamientos

intraestacionales, oscilaciones que han sido descritas como una onda global de propagación

al este, principalmente en una celda de circulación zonal a lo largo del ecuador conectadas a

características regionales como episodios monzónicos, rupturas y fluctuaciones de los

“jets” (chorro) de bajo nivel sobre India y el sudeste asiático (Madden y Julian, 1971).

Para el Caribe colombiano se han estudiado estas oscilaciones en promedios

diarios de temperatura superficial del mar, temperatura ambiental, salinidad,

radiación solar, brillo solar, viento, humedad atmosférica y precipitación en el área

de Santa Marta; encontrando además de la oscilación 30–60 días (Madden y

Julian, 1971) otras oscilaciones de 90, 20, 14, 11, 8, 6 días y una de 4 días que

fue definida como una onda Kelvin (Rivera y Molares, 2003).




De otra parte, las imágenes satelitales se han convertido en una herramienta importante para

el estudio de los diferentes procesos oceanográficos y meteorológicos. En la Bahía de

Cartagena el estudio de áreas importantes y de diferentes procesos a partir de imágenes

satelitales se ha llevado a cabo desde décadas pasadas donde se han desarrollado estudios

sobre los sedimentos en suspensión y circulación, características oceanográficas que son

determinantes en el comportamiento de la biomasa fitoplanctónica (e.g. Urbano et al.,

1992; Andrade y Thomas, 1989 y Andrade et al., 1988) donde se han calibrado algoritmos

que pueden inferir las cantidades que puedan estar llegando a los Bancos de Salmedina a

partir de las imágenes satelitales.

Los primeros estudios oceanográficos en el Caribe colombiano fueron dirigidos

principalmente a la descripción de la circulación costera y de los sistemas de

surgencias utilizando metodologías tradicionales in situ (e.g. Cabrera y Donoso,

1993; Pujos et al., 1986; Arias y Duran, 1984 y Fajardo, 1979). Desde 1988 las

herramientas de sensores remotos comenzaron a utilizarse especialmente en

estudios de sedimentación costera y transporte de sedimentos, principalmente

desde plataformas satelitales de tierra especializadas como SPOT y LANDSAT

(Molina et al., 1992; Urbano et al., 1992; Andrade y Thomas, 1988; Nowak y

Andrade, 1986). Recientemente, algunos estudios están utilizando los nuevos

satélites oceanográficos para determinar la variabilidad espacio-temporal en una

mesoescala temporal (Lonin et al., 2003), como el uso de los sensores SeaWiFS y

OCTS en la descripción de la distribución de las concentraciones de clorofila-a en

el Caribe colombiano (Cañón 2003 y 1999). Estos trabajos usaron un análisis de

los datos satelitales para describir el modelo espacio-temporal predominante y la

variabilidad estacional e interanual de las concentraciones de clorofila-a usando

algoritmos satelitales de clorofila-a globales sobre el área.




Como consecuencia de esas observaciones satelitales se han destacado algunas

características importantes sobre la relevancia cuantitativa de los datos de

concentración de clorofila-a en las aguas costeras del Caribe colombiano, ya que

la zona está influenciada por la desembocadura del río Magdalena complicando la

observación de las mismas. Este río descarga anualmente 228 Km3 de agua, la

carga media de sedimentos es de 144 x 106 t/año, que corresponde a una carga

de sedimento de 560 t/km/año sobre un área de 257.438 Km2 (Restrepo y Kjerfve,

2000). Las masas de agua con esas características se denominan aguas turbias

del “Tipo II”. La nomenclatura presentada se basa en un método de uso general

según Sathyendranath (2000) para clasificar aguas oceánicas en dos tipos. En

aguas “Tipo I”, las propiedades ópticas son dominadas por la clorofila-a que tiene

una mayor relación con los pigmentos detríticos. En aguas “Tipo II” existen otras

sustancias que no se relacionan con la clorofila-a pero sí afectan las propiedades

ópticas. Tales sustancias incluyen “gelbstoff” (compuesto principalmente por

ácidos húmicos y fúlvicos), sedimentos suspendidos, cocolitofóridos, detritos y

bacterias (Carder et al., 2003). Es reconocido que las aguas “Tipo II” son más

complejas que las aguas “Tipo I” en su composición y propiedades ópticas. Los

cuerpos de agua de los Bancos de Salmedina son considerados del “Tipo II” y por

lo tanto las mediciones hechas implican una interpretación más compleja. Estas

sustancias que no tienen relación con la clorofila-a han causado errores que

alcanzan el 133% en la determinación de concentraciones de pigmentos (Carder

et al., 1991).

Además de lo anterior hay que tener en cuenta que para la observación de las

imágenes satelitales se sabe que existen al menos 10 impedimentos principales

de obtención de las coloraciones precisas por los sensores remotos: (1)

calibración, (2) presencia de materia orgánica disuelta (CDOM), (3) presencia de




aerosoles absorbentes de radiación, (4) diversidad de especies de fitoplancton, (5)

fisiología del fitoplancton, (6) sedimentos en suspensión, (7) nubosidad, (8)

hielo, (9) destellos solares, y (10) vacíos espacio-temporales en la navegación

(Gregg y Casey, 2004).

Sin embargo, pese a las restricciones del método de observación mediante los

sensores remotos, estos dan una clara idea del comportamiento de los diferentes

parámetros a un nivel global y son una gran ayuda a la explicación de los eventos

que se observan a nivel local.

Actualmente, el sensor en órbita Moderate Resolution Imaging Spectro-radiometer

(MODIS) proporciona imágenes alrededor del mundo, siendo un espectrómetro de

36 bandas que observa la atmósfera, los continentes y los océanos de la Tierra

entre 412 a 14.385 nm. Las bandas que miden el color del océano sobre MODIS

son muy similares a los del sensor SeaWiFS, con la diferencia que MODIS obtiene

un resultado más exacto producto de una mayor precisión y rendimiento. También

bandas más precisas realzan la corrección atmosférica (Esaias, 1998). Este

método se ha convertido en uno de los factores más relevantes para la toma de

decisiones en planes sobre manejos de zonas promisorias, no solo en el ámbito

científico, sino social y económico, por esa razón es que se utilizarán datos de

este sensor remoto.

El presente trabajo tiene como fin generar una aproximación del comportamiento temporal

de la biomasa fitoplanctónica expresada en los valores de clorofila-a en la capa superficial

en los Bancos de Salmedina por medio del estudio de imágenes satelitales y datos tomados

en campo; y evaluar la relación que existe con los diferentes factores físicos, químicos y

meteorológicos, con el propósito de entender el comportamiento del fitoplancton y su

relación con los diferentes aspectos abióticos que las afectan. Las diferentes herramientas

son un instrumento para entender los cambios locales del ecosistema y genera la capacidad




de dar un mejor manejo a los Bancos de Salmedina y coadyuva a conducir un desarrollo

sostenible.

El presente estudio está enmarcado dentro del componente ecológico del proyecto realizado en los Bancos de Salmedina, por el Grupo de Investigaciones en Oceanología (GIO), de la Escuela Naval de Cadetes “Almirante Padilla”, con el apoyo logístico del Centro de Investigaciones Oceanográficas e Hidrográficas (CIOH) y se realiza como requisito para optar al título de Biólogo Marino, de la Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano.




2. METODOLOGÍA

2.1 UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES DE MUESTREO

A partir de septiembre de 2003, el GIO inició un monitoreo sistemático de cinco

estaciones, cada quince (15) días, en las cuales se midieron parámetros físicos,

químicos, meteorológicos y biológicos. Este se desarrolló con el apoyo y

colaboración de personal del CIOH, de cadetes de la Escuela Naval, y

eventualmente de personal del Departamento de Señalización Marítima y de otras

unidades de la Armada Nacional. Las estaciones se ubicaron de tal forma que

abarcaran en su totalidad los Bancos de Salmedina (Fig. 2).

Estación 1: Posición 10º 22`83``N y 75º 38`67``W, en la parte noreste del Bajo Salmedina,

a unos 300 m del faro, esta estación tiene aproximadamente 30 m de profundidad y el

fondo es coralino.

Estación 2: Posición 10º 22`729``N y 75º 41`066``W, sobre el Bajo Burbujas al

noroeste del área de estudio, tiene una profundidad aproximada de 40 m y el

fondo esta constituido por corales y grandes parches de arena y piedra.

Estación 3: Posición 10º 22`065``N y 75º 41`058``W, al sur del Bajo Burbujas, es

una estación profunda con más de 65 m.

Estación 4: Posición 10º 22`117``N y 75º 38`902``W, en la parte suroeste del Bajo de

Salmedina donde se inicia el talud tiene una profundidad aproximada de 30 m y el fondo es

arenoso.




Estación 5: Posición 10º 22`035``N y 75º 39`525``W, entre los Bajos de Salmedina

y Burbujas sobre un cañón profundo que llega hasta los 70 m de profundidad.




10º2

2´10

º24´

75º40´ 75º38´75º42´

12

3 4

5

10º2

2´10

º24´

75º40´ 75º38´75º42´

12

3 4

5

0 1000 2000 3000 40000 1000 2000 3000 4000

Figura 2. Los puntos rojos señalan las cinco estaciones que se monitorearon dos veces al mes para la toma de datos oceanográficos que se colocaron sobre el mapa, CIOH, 2000.

2.2 FASE DE CAMPO

El desplazamiento hacia las estaciones a muestrear se realizó en una

embarcación, ubicando cada estación con un posicionador GPS GARMIN MAP 76.

Posteriormente se tomaron muestras de agua (4 l) con ayuda de una Botella

Niskin de 5 l, a 5 m de profundidad en cinco estaciones, y una muestra a media

agua (15 m) en la estación 5, la muestra se pasó a envases de 1 l capacidad hasta

completar 4 l por estación y profundidad. Los recipientes fueron debidamente

rotulados con número de estación, fecha y profundidad y luego se almacenaron en

una nevera de campo con hielo, para mantener su estado, mientras fueron

procesadas en el laboratorio.




En cada estación se lanzó un CTD SeaBird SBE-19 hasta una profundidad de 30

m o hasta el fondo marino. Con este instrumento se midió la presión, temperatura

in situ y la conductividad eléctrica en la columna de agua cada medio

segundo. Posteriormente se extrajeron las propiedades relacionadas a estas:

profundidad en metros, temperatura potencial, salinidad, densidad en términos de

sigma-t y velocidad del sonido en cm/s.

La transparencia se determinó con disco secchi. Las corrientes en la columna de agua

fueron medidas a 5, 10, 15, 20, 25, 30 y 40 m de profundidad, con un sistema de

correntometría marca Anderaa, en la estación 5 que se consideró como el área más central

de la zona. Así mismo, se midió por observación directa la altura, dirección del oleaje,

nubosidad (octas) y dirección del viento en grados. Los parámetros meteorológicos

(temperatura ambiente, presión atmosférica, nubosidad, velocidad y dirección del viento) se

midieron utilizando una estación meteorológica digital marca CASIO y un anemómetro los

valores fueron tomados a 10 m de altura.

2.3 FASE DE LABORATORIO

La turbidez se midió usando directamente el turbidímetro electrónico del CIOH

marca WPA, precisión: ±2% para lecturas entre 0 a 500 NTU y ±3% para

lecturas entre 500 a 1000 NTU. El análisis de clorofila-a se efectuó a través de

espectrofotometría de absorción, siguiendo la metodología propuesta por

Strickland y Parsons (1972) y modificada por el Centro de Investigaciones

Oceanográficas e Hidrográficas (CIOH), lugar donde se llevó a cabo la fase de

laboratorio de este proyecto. La muestra se pasó por un equipo filtrador, al cual se

le colocó con anterioridad un filtro de fibra de vidrio GF/F de 1.2 µm.

Al concluir el filtrado de las muestras, los filtros se colocaron dentro de tubos de

centrifugación previamente forrados en papel aluminio, con el fin de evitar la

degradación de la clorofila-a por la exposición directa a la luz, se agregaron 5 ml




de acetona al 90% la cual se utilizó como solvente para la clorofila-a contenida en

los filtros.

Las muestras se refrigeraron a –27 ºC de un día para otro, después de 15 h

aproximadamente, los filtros se almacenaron dentro de los tubos de centrífuga

utilizando un homogenizador de vidrio, se les agregó 5 ml más de acetona al 90%

y se llevaron a centrifugación por 15 min. El sobrenadante que se obtuvo de la

centrifugación se llevó al espectrofotómetro y se leyó su absorbancia a longitudes

de onda de 750, 664, 667 y 630 nm.

2.4 FASE DE GABINETE

Los cálculos para encontrar la cantidad de clorofila-a en mg/m3 se hicieron

aplicando las ecuaciones tricromáticas de Jeffrey y Humphrey (1975), que se

describen a continuación:

(Ca) Clorofila-a = 11.85E664 - 1.54E647 - 0.08E630

Donde

E: Es la absorbancia obtenida a las diferentes longitudes de onda (corregida por la lectura

de 750 nm).

Ca: Son las cantidades de clorofila entonces:

1

3

VxCxvmclorofilamg =

Donde

v: Es el volumen de acetona (en ml)

V: Volumen de agua de mar (en L)

C: Sustitución de cada clorofila (Ca)

NOTA: 3mmglg =µ




Los datos del CTD se procesaron utilizando los programas SEASOFT. El objetivo

de este procesamiento es producir perfiles limpios de toda clase de errores (ruidos

y picos) electrónicos y de corregir las mediciones por los efectos del

desplazamiento del instrumento en el agua principalmente. El primer paso

consistió en convertir los datos de hexagesimal a códigos ASCII con el módulo

DATCNV incluido en el mismo programa. Utilizando los datos de tiempo, presión,

temperatura, conductividad y la tasa de descenso. Se realizó con el módulo ALIGN

el proceso de alineación ajustando el retardo correspondiente entre el sensor de

presión y el de temperatura, el de conductividad es independiente; retardo que

ocurre por la velocidad de ascenso y descenso del instrumento. Posteriormente se

derivaron las características físicas de profundidad, temperatura potencial para

descartar el efecto de presión del agua en la temperatura y la salinidad se obtuvo

de la conductividad eléctrica del medio. Seguidamente, se utilizó el módulo LOOPEDIT para corregir el error producido por

el movimiento irregular de la embarcación al descender o ascender el CTD.

También fue necesario corregir el desfase de tiempo entre las señales de los

sensores de temperatura y conductividad debido a la posición que tienen estos, en

el instrumento.

Dependiendo de la señal resultante, se tomaba la decisión de realizar un proceso

con el módulo FILTER que consiste en reducir el ruido de alta frecuencia que

presentan los sensores de presión y conductividad mediante la aplicación de un

filtro recursivo de paso bajo con un tiempo constante. A cada paso se hizo un

gráfico de los datos mediante el módulo SEAPLOT que permitió observar de forma

gráfica cada corrección realizada. Una vez terminado el proceso se obtuvo un

perfil limpio de errores que pudo promediarse por cada metro de profundidad

utilizando el módulo BINAVERAGE y se calcularon las diferentes variables

oceanográficas de interés con el módulo DERIVE (Fig. 3).




a b c

d e f

a b c

d e f Figura 3. Descripción del proceso de datos del CTD. Las graficas muestran el estado de los datos luego de la corrección hecha por los módulos a. DATCNV b. LOOPEDIT c. ALIGN d. FILTER e. BINAVERAGE f. DERIVE.

Con los datos obtenidos a través del CTD se realizaron contornos mediante el

programa SURFER 8 ®, con el fin de determinar las profundidades donde se

encontraron las haloclinas, termoclinas y la profundidad a la que afectan

directamente las plumas de turbidez observadas en el área, se tomaron los datos

de superficie de cada variable medida y se utilizaron para la realización del

análisis del comportamiento de la clorofila-a. Este proceso se realizó por cada

salida con el fin de determinar las fluctuaciones y la estacionalidad de los datos en

el año de muestreo.




Se observaron diversos parámetros oceanográficos desde sensores remotos

puestos en órbita. La temperatura superficial del mar se obtuvo desde el

tratamiento que se llevó a cabo en el Laboratorio de Sensores Remotos de la

Universidad del Sur de la Florida. Estas imágenes proporcionaron la observación

de los fenómenos de afloramiento y de las plumas “turbias”. Para el estudio de las

plumas turbias que llegan a los Bancos, se utilizaron las imágenes proporcionadas

por el satélite MODIS con una frecuencia de tres días durante un año de

muestreo. Este mismo sensor permitió discriminar el color verde en el mar el cual

está relacionado con la clorofila-a en el fitoplancton para evaluar su

comportamiento.

Con las imágenes se realizaron mosaicos cada tres días, completando un año de

muestreo, con el fin de observar su comportamiento en la zona a lo largo del año.

La selección dependió de una buena resolución espacial además de una buena

calidad (escasa presencia de nubes y ruido electrónico en la imagen) para poder

diferenciar claramente el área de estudio. Estos mosaicos fueron organizados y

editados mediante el programa Microsoft PowerPoint®, recortando el área donde

se encontraban ubicados los Bancos.

Para evaluar la circulación general del área se tuvieron en cuenta los cálculos de la

corriente geostrófica en el área basados en mediciones hechas por los altímetros TOPEX-

POSEIDON y ERS-2 que se encuentran en el servidor del Centro de Astrofísica de la

Universidad de Colorado. El clima del oleaje se obtuvo mediante 2327 observaciones

tomadas de los Bancos de Salmedina, en la base de datos de oleaje observado por el sistema SHIP

realizado en el programa OLAS de DIMAR. La información de meteorología obtenida en

campo fue igualmente incorporada a la base de datos y comparada con información

nacional proporcionada por la estación del CIOH.




Se hizo una matriz de las variables observadas, tanto en campo como en

laboratorio. Para cada estación de muestreo, se utilizaron todas las variables

océano-meteorológicas y biológicas y se graficaron con el programa Graf4Win®

versión 1.32, buscando encontrar relación entre estas y los valores de clorofila-a.

Para complementar el análisis se aplicó la observación del grado de asociación

entre la biomasa fitoplanctónica y los aspectos oceanográficos y meteorológicos,

la correlación por rangos también conocida como método de Spearman.

De manera adicional y con el fin de encontrar esquemas de agrupación para determinar si

las estaciones muestreadas diferían entre sí significativamente en sus condiciones océano-

meteorológicas a lo largo del estudio, se empleó un análisis multivariado de clasificación

(CLUSTER) de Distancia Euclidiana, construida con la estrategia de ligamento completo y

representada con un dendograma jerárquico, utilizando el programa estadístico Statgraphics

Plus 4.0 ®, el cual agrupa las estaciones por similitud y construye un dendograma que

muestra gráficamente la agrupación entre estaciones.




3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

3.1 CLOROFILA-a

La clorofila-a presentó un comportamiento más o menos cíclico; se observaron

siete eventos puntuales que mostraron altas concentraciones en los meses de

octubre, diciembre de 2003 y marzo, mayo, julio y septiembre de 2004. El máximo

valor se observó el 03 de marzo de 2003 con una concentración de 1.20 mg/m3. El

rango de variación de la concentración de clorofila-a se encontró entre los 1.20

mg/m3 y 0.06 mg/m3 con una concentración promedio de 0.4 +/- 0.2 mg/m3 (Fig.

4).

2003 2004Nov

Meses de muestreo

mg/

m³

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

Ene Mar May

Meses de muestreo

/ m³

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

Meses de muestreo

/ m³

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

Jul Sep

Meses de muestreo

/ m³

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

Oct2003 2004

Nov

Meses de muestreo

mg/

m³

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

Ene Mar May

Meses de muestreo

/ m³

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

Meses de muestreo

/ m³

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

Jul Sep

Meses de muestreo

/ m³

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

Oct

Figura 4. Variabilidad de la clorofila-a superficial por estación durante el año de muestreo, la línea punteada indica el promedio. Se observaron cinco picos, el más alto se presento en el mes de marzo debido a la influencia de la surgencia que favoreció la producción.




Los cinco picos más altos a lo largo del año de muestreo se detectaron, el 05 de

octubre, 23 de diciembre de 2003 y el, 03 de marzo, 01 de junio, el 20 de

septiembre y el 01 de Octubre, especialmente cuando la fuerza del viento fue

mayor, en los meses de marzo a abril. Por debajo de los 10 m las concentraciones

de clorofila-a fueron por debajo de los 0.5 mg/m3 características de aguas con

fuertes influencias de aguas oceánicas. Independiente a estos eventos los valores

promedio observados fueron menores a 0.5 mg/m3, comparables con otros

estudios realizados en el Caribe (e.g. Arias, 1984; Phillips y Badylak, 1996;

Tigreros, 2002) (Tabla 1).

Tabla 1. Concentraciones de clorofila-a (mínimas - máximas) teniendo en cuenta regiones de la cuenca del Caribe y reportes locales. Tomado y modificado de Franco (2000).

Región Tipo de Agua Chl a (mg / m3) Autor (es) Regiones de la Cuenca del Caribe

NW Venezuela Costera Y Oceánica (Surgencia) 0.1 - 5.2 Rodríguez y Varela (1987)

Portugal Costera 0.2 Lechuga et al. (1989) Golfo de México Costera Y Oceánica 0.15 - 2.85 Bianchi et al. (1995) Flórida Costera 0.2 - 39.9 Phillips y Badylak (1996)

SE Jamaica Costera 0.7 - 2.64 Webber y Roff (1996) Costa Caribe colombiana

Cartagena Costera 0.20 - 19.25 Arias y Durán (1984) PNNCR Costera 0.1 - 0.8 Gualteros et al. (1992) Guajira Oceánica (Surgencia) 0.76 - 1.52 Duarte (1996) Tayrona y Golfo de salamanca Costera 0.041-0.323 Tigreros (2002)

Costera y Oceánica 7.6 - 9.1 Franco (2000) Golfo de Salamanca PNNT Oceánica 7.2 - 75 Ensenada de Gaira Costera 0 – 0.007 Castro et al. (2002) Bancos de Salmedina Costera y Oceánica 0.21 - 2.24 Presente estudio

Muchos de estos estudios fueron realizados en áreas costeras donde el aporte de

aguas continentales es constante y los valores fueron en muchos casos superiores

a 1.5 mg/m3, característica que se presentó en esta observación durante la época

de lluvias a finales del 2003, lo que indica que la descarga de agua dulce y de




nutrientes en esta época del año, es alta y puede afectar

notablemente los Bancos de Salmedina, por lo cual sus valores, probablemente

son el resultado principalmente de la descarga de aguas continentales de

diferente origen; debido a la ausencia de vientos y el aumento en el caudal, el

aporte del Canal del Dique se vuelve muy importante en la zona, fenómeno que se

ve reflejado en la llegada de la pluma hasta los Bancos. Este comportamiento se

corroboró con observaciones hechas en campo.

Es importante tener en cuenta que los valores encontrados en la época de lluvias,

probablemente son reflejo del aporte ejercido por aguas continentales,

generalmente aportes del Magdalena quien ha contribuido con el rápido

incremento de los aportes fluviales al mar, con flujos totales de nitrato y fosfato

arriba de 47x103 t/año y 186x103 t/año respectivamente, causados principalmente

por la masiva colección de alcantarillado en ciudades y pueblos, en la cuenca del

Magdalena, sumado al aporte debido al desarrollo industrial en la zona costera

(Hatcher, 1988; Alvarado y Corchuelo, 1991; Grigg, 1995; Restrepo et al., 2005).

Sin embargo, la concentración de clorofila-a fue mayor en la época seca en

especial en los meses de marzo, cuando la fuerza del viento fue mayor y las

condiciones del agua superficial fueron de bajas temperaturas y altas

concentraciones de salinidad.

A continuación se relaciona el comportamiento de las variables medidas de

manera individual de tal forma que describe el comportamiento en el tiempo

durante el año de muestreo. Posteriormente se combinan las observaciones de

diferentes formas para evaluar las relaciones entre los parámetros y

especialmente con los valores de clorofila-a sobre los Bancos de Salmedina.




3.2 VARIACIÓN TEMPORAL DE LOS PERFILES OCEANOGRÁFICOS

3.2.1 Temperatura Superficial del Mar: La temperatura superficial del mar fue

alta en el mes de octubre de 2003 (30 ºC) y se mantuvo de esta manera hasta

finales del mes de noviembre y alcanzó temperaturas de 26.6 ºC en el mes de

marzo de 2004. Para los siguientes meses la temperatura aumentó obteniendo en

septiembre el valor más alto en ese año con una temperatura de 29.32 ºC (Fig. 5).

En el transcurso del año la temperatura varió también de acuerdo a las diferentes

épocas climáticas, las mínimas temperaturas se presentaron a principios

del mes de enero cuando la influencia de los vientos se hizo mayor y las lluvias

disminuyeron. El promedio anual fue de 28.65 +/- 0.8 ºC.

Figura 5. Promedio de la Temperatura superficial del mar medida en las cinco estaciones durante el año de muestreo, la línea punteada indica el promedio de las cinco estaciones para todo el muestreo.

2003 2004

26

27

28

29

30

31

Meses de muestreo

Jun Sep Nov Ene Mar Jun Sep

ºC

26

27

28

29

30

31

Meses de muestreo


ºC

2003 2004

26

27

28

29

30

31

Meses de muestreo


ºC

26

27

28

29

30

31

Meses de muestreo


ºC

2003 2004

26

27

28

29

30

31

Meses de muestreo


ºC

26

27

28

29

30

31

Meses de muestreo


ºC

26

27

28

29

30

31

Meses de muestreo


ºC

26

27

28

29

30

31

Meses de muestreo


ºC




3.2.2 Salinidad in situ: La salinidad presentó un comportamiento inverso al de la

temperatura. La figura 6 muestra como disminuyó gradualmente hasta el primero

de octubre de 2003 con una concentración de 30.87, a partir de esa fecha

aumentó hasta alcanzar un valor máximo de 36.10 en enero de 2004. Para este

año los valores se mantuvieron relativamente estables hasta los meses de mayo y

junio cuando la época de transición volvió a tomar fuerza y los valores

disminuyeron. La salinidad media fue de 34.60 +/- 0.4.

Jun2003 2004

Jun Sep Nov Ene Mar Jul Sep

Meses de muestreo

30

32

34

36

38

Sep Nov Ene Mar Jul Sep

Meses de muestreo

30

32

34

36

38

Jun2003 2004

Jun Sep Nov Ene Mar Jul Sep

Meses de muestreo

30

32

34

36

38

Sep Nov Ene Mar Jul Sep

Meses de muestreo

30

32

34

36

38 Figura 6. Promedio de los valores de salinidad por estación durante el año de muestreo, la línea punteada indica el promedio de las cinco estaciones para todo el muestreo. Se observaron dos comportamientos, a finales del 2003 presentando las mínimas concentraciones, y las máximas para el mes de marzo de 2004, que dependieron de la influencia de aguas continentales. 3.2.3 Transparencia: La transparencia del agua mostró tres procesos importantes

(Fig. 7). La mayor transparencia observada fue de 23 m en el mes de julio de

2003. También se observaron dos eventos especiales, el 10 de diciembre y el 3 de

marzo con transparencias de 2 y 3 m, respectivamente. Un tercer proceso se

presentó a partir de abril de 2004 cuando los valores oscilaron en el rango de 20 y

8 m, en razón a la presencia de aguas muy turbias que llegaron al área de estudio

durante ese muestreo.




2003 2004Jun

-25

-20

-15

-10

-5

0

Meses de muestreoSep Dic Mar May Sep SepAgo

Met

ros

Jun-25

-20

-15

-10

-5

0


Met

ros

2003 2004Jun

-25

-20

-15

-10

-5

0


Met

ros

Jun-25

-20

-15

-10

-5

0


Met

ros

Figura 7. Promedio de los valores de transparencia por estación durante el año de muestreo, la línea punteada indica el promedio de las cinco estaciones para todo el muestreo. Para los meses de agosto, la transparencia es mayor, es menor en los meses de diciembre a marzo debido a la resuspensión de materia y alta clorofila, debido al efecto producido por el viento en los meses de diciembre a marzo. 3.2.4 Turbidez: Como era de esperarse, la turbidez tiene un comportamiento

inverso a la transparencia (Fig. 8). Se observaron dos picos altos los días 10 de

diciembre y 3 de marzo presentándose en este último el valor más alto con una

concentración de 4.22 NTU. Durante el muestreo los valores de turbidez se

mantuvieron entre 2 y 0.2 NTU, con un valor promedio de 0.81 NTU.





20042003

0

1

2

3

4

5

Nov

NTU

Meses de muestreo

Ene Mar May Ago Sep0

1

2

3

4

5

Nov

NTU

Meses de muestreo


0

1

2

3

4

5

Nov

NTU

Meses de muestreo


1

2

3

4

5

Nov

NTU

Meses de muestreo


0

1

2

3

4

5

Nov

NTU

Meses de muestreo


1

2

3

4

5

Nov

NTU

Meses de muestreo

Ene Mar May Ago Sep

Figura 8. Turbidez por estación durante el año de muestreo. Se observaron cuatro picos, importantes el más alto se presentó en el mes de marzo que corresponde al mes en el que se presentó mayor producción de clorofila-a. La línea punteada indica el promedio de las cinco estaciones para todo el muestreo.

Las observaciones de temperatura, salinidad, analizados correspondieron al

esperado para las diferentes épocas climáticas. La temperatura superficial del mar

fue más baja, acompañada de alta salinidad, durante la temporada de vientos, la

salinidad bajó cuando aumentó la temperatura superficial del mar, aumento la

nubosidad durante la época de lluvias y en la de transición. La anomalía en

respuesta al veranillo (Andrade y Barton, 2000) fue detectada en julio de 2003 y

agosto de 2004.

Durante la temporada de vientos, a lo largo de diferentes puntos del Caribe como

la Guajira colombiana y algunos puntos en Venezuela ocurren zonas de surgencia

(e.g. Corredor, 1979; Fajardo, 1979; Andrade y Barton, 2004). Este proceso puede

llegar a extenderse a lo largo de la costa del Caribe, tan al oeste como hasta los

Bancos de Salmedina. Las aguas de surgencia son fácilmente detectables por la

disminución de la temperatura superficial del mar acompañadas de altas



salinidades superficiales en presencia de fuertes vientos paralelos a la costa,

comportamiento que se observó en los datos registrados en este estudio en los

Bancos de Salmedina en enero de 2004, sugiriendo que existe un desarrollo de

surgencia determinado por esas características en los meses de mayor influencia

de vientos, que en este caso se presentaron desde marzo extendiéndose a los

primeros días del mes de abril (Fig. 9).

Figura 9. Izquierda, Temperatura superficial del mar el 4 de marzo de 2004 vista desde el satélite MODIS (SST). Tomado de http://modis.marine.usf.edu el color azul muestra aguas más frías y los colores verdes y amarillos más cálidas, la imagen muestra la presencia de aguas más frías cerca de la costa llegando hasta los Bancos de Salmedina. Derecha, imagen del satélite Quiskat que muestra el régimen de vientos para el mismo día se observa fuertes vientos del Noreste. 3.2.5 Variaciones Verticales de Temperatura y Salinidad: El comportamiento de

la temperatura de la columna de agua a lo largo del año de muestreo para las 5

estaciones, se observa en la Figura 10. En el mes de marzo la mínima

temperatura para los primeros 10 m fue de 26.5 y 25.5 ºC por debajo de los 30 m.

Para los meses de septiembre a noviembre se presentaron dos eventos muy

cálidos que se mantuvieron entre los 30 ºC aproximadamente. En el mes de

diciembre el agua se mantuvo aproximadamente en 28 ºC; aunque disminuyó los




valores, son altos para lo esperado en esta época debido a que las lluvias se

extendieron en esta época. A partir de enero hasta el mes de abril se observaron

temperaturas entre los 25 – 27 ºC por encima de los 5 m de profundidad. Al final

del muestreo se observaron dos eventos uno cálido en el mes de junio que

alcanzó los 29 ºC y otro medianamente frío en el mes de julio debido

principalmente al “veranillo “.

-40

-30

-20

-10

-40

-30

-20

-10

-40

-30

-20

-10

-40

-30

-20

-10

25.5

26

26.5

27

27.5

28

28.5

29

29.5

30

1

2

3

4

5

Pro

fund

idad

(m)

ºC

-40

-30

-20

-10

-40

-30

-20

-10

25.5

26

26.5

27

27.5

28

28.5

29

29.5

30

25.5

26

26.5

27

27.5

28

28.5

29

29.5

30

1

2

3

4

5

Pro

fund

idad

(m)

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-40

-30

-20

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25.5

26

26.5

27

27.5

28

28.5

29

29.5

30

25.5

26

26.5

27

27.5

28

28.5

29

29.5

30

1

2

3

4

5

Pro

fund

idad

(m)

ºC

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26

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30

25.5

26

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27

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28

28.5

29

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30

1

2

3

4

5

Pro

fund

idad

(m)

Sep Nov Ene Mar May Jul SepSep Nov Ene May Jul SepMeses de muestreo

ºC

2003 2004

Figura 10. Variabilidad en el tiempo y profundidad de la temperatura para las 5 estaciones en los Bancos de Salmedina entre septiembre- 2003 y septiembre- 2004 realizados mediante un CTD. Se observan la llegada de aguas continentales representadas en colores rojos y aguas más frías en color azul que diferencian tres eventos a lo largo del año, la profundidad hasta donde bajó el CTD está delineada por el área en blanco.




El comportamiento de la columna dependió de las épocas climáticas

principalmente. Para los meses de septiembre y octubre la influencia de aguas

más cálidas provenientes de las plumas y “parches de agua turbia y dulce”

continentales hicieron que la temperatura superficial presentara valores de 30 y de

28 ºC por debajo de los 30 m. Para los siguientes meses se presentó un

enfriamiento que empezó drásticamente en el mes de diciembre y se extendió

hasta el mes de junio de 2004. Se observó un afloramiento de aguas sub-

superficiales más frías, aproximadamente 26°C, entre los meses de marzo y abril,

época en que los vientos presentaron mayor fuerza en el mes de octubre cuando

se presentó la época de lluvias se observó la presencia de un domo sub-

superficial que descendió hasta los 10 m evidenciando la llegada de aguas más

cálidas. En el mes de julio la temperatura tendió a disminuir y el domo observado

se atenuó, evento que marcó la llegada del “veranillo”.

A finales del año 2003, el Caribe colombiano fue azotado por dos tormentas

tropicales y las lluvias se extendieron hasta los meses de diciembre (CIOH, 2003),

la cantidad de lluvias aumentaron el aporte de aguas continentales y la

temperatura aumentó de forma muy drástica. A principios del 2004 el viento tomó

fuerza y el agua se enfrió hasta alcanzar el valor mínimo en el mes de marzo

cuando se observó la mayor intensidad del viento. Esta época se caracterizó por la

homogenización de la columna; la estación 4 presentó un comportamiento

diferente en los primeros metros, con temperaturas más altas lo que indicó que

esta estación es una de las más expuestas a plumas de aguas con mayores

temperaturas provenientes del sur.

Entre los meses de abril y mayo hay una época de transición, presentándose una

marcada estratificación del agua a partir de junio. El efecto del veranillo en los

meses de julio y agosto, fue enmascarado por la presencia de plumas

continentales con aguas de altas temperaturas. En el caso de la estación 4 los

primeros metros presentaron una capa superficial más caliente y pronunciada que




en las demás estaciones.

La salinidad a lo largo del año de muestreo, tuvo valores que oscilaron entre los 30

y 37 (Fig. 11). Se encontraron “picos” a lo largo del año en el mes de septiembre,

noviembre de 2003 y mayo, julio y agosto de 2004 que correspondieron a la

llegada de aguas dulces por efecto de las lluvias, y que fue marcado en los

primeros 10 m de profundidad. En las capas más profundas por debajo de los 20

m aproximadamente se observaron cinco pulsos uno en el mes de diciembre de

2003 muy leve pero que estuvo enmascarado por las tormentas que se

presentaron en esa época; en los meses de enero, marzo y abril de 2004 que

fueron los más relevantes del muestreo y ocurrieron cuando el viento tuvo mayor

fuerza, y para el mes de julio de 2004 cuando se presentó un evento que

correspondió al “veranillo”

El máximo valor de salinidad superficial de 36.5 se encontró a finales del 2003, por

encima de los 10 m. Los valores aumentaron hasta cuando el viento tomó fuerza y

se observó una concentración que es relativamente constante de 36. En el mes de

marzo se observó que concentraciones de 36.5 alcanzaron a llegar a

profundidades por encima de los 10 m, el valor más alto encontrado durante el

muestreo. A partir de agosto la columna presentó un aumento gradual de las

concentraciones desde los 32.5 hasta los 36.5.




-40

-30

-20

-10

-40

-30

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-40

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-10

-40

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-40

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-20

-10

Sep Nov Ene Mar May Jul SepMeses de muestreo

29.5

30

30.5

31

31.5

32

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33

33.5

34

34.5

35

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36

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37

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fund

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1

2

3

4

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UPS

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-40

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29.5

30

30.5

31

31.5

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32.5

33

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34

34.5

35

35.5

36

36.5

37

29.5

30

30.5

31

31.5

32

32.5

33

33.5

34

34.5

35

35.5

36

36.5

37

Pro

fund

idad

(m)

1

2

3

4

5

Pro

fund

idad

(m)

UPS

2003 2004

Figura 11. Variabilidad en el tiempo de la salinidad para las 5 estaciones en los Bancos de Salmedina 2003 - 2004 realizados mediante un CTD. Las zonas demarcadas por colores más rojos indican aguas con altas concentraciones de salinidad y las zonas con colores azules más claros indican aguas de bajas concentraciones. La profundidad hasta donde bajó el CTD está delineada por el área en blanco.

Al igual que la temperatura, la salinidad respondió de manera similar a los cambios

climáticos presentados en el área. Los bajos valores encontrados en las capas

superficiales a finales de 2003 fueron debidos a la fuerte descarga continental que

se presentó en esa época (Fig. 13).




A principios del mes de marzo cuando la fuerza del viento se incrementó, se

encontraron concentraciones de hasta 36 de aguas que afloraron desde el fondo

hasta alcanzar los 10 m de profundidad, después de la época de transición entre

abril y mayo, cuando comienza un proceso de estratificación que se hizo más

evidente en los siguientes meses.

Para los meses de lluvia, la influencia de aguas de concentraciones menores a 30

por encima de los 10 m de profundidad fue constante. También se observó que el

comportamiento de las estaciones fue relativamente diferente, debido a la

ubicación del Banco y el área que abarca puede recibir influencia de diferentes

plumas continentales y de diferentes formas, tales como las plumas del río

Magdalena, la contracorriente del Darién, y en algunos casos agua turbia del

Canal del Dique. En la época en la que el viento tomó fuerza en los meses de

enero a marzo al Banco llegaron aguas de características más oceánicas.

3.3 RELACIÓN DE LAS VARIABLES OCEANOGRÁFICAS CON LAS MEDIDAS DE CLOROFILA-A

Para analizar el comportamiento de los parámetros en la columna de agua a lo

largo del lapso de la observación, los perfiles de clorofila-a, temperatura,

salinidad, tomados en el año de muestreo, fueron analizados con respecto del

tiempo y la profundidad de tal manera que los contornos muestran la variabilidad

de los parámetros.

En general, las concentraciones más altas de clorofila-a se encontraron en las

capas superficiales por encima de los 10 m y en la mayoría de los casos por

encima de los 5 m. Por debajo de los 10 m los valores son medianamente

constantes presentando una concentración de 0.5 mg/m3. Estos valores fueron

comparados con las medidas tomadas por el CTD (Fig. 12).




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2003 2004

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Sep Nov Ene Mar May Jul SepMeses de muestreoEne Mar May Jul Sep

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Sep Nov Ene Mar May Jul SepEne Mar May Jul Sep

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Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

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25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

2003 2004

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29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

mg/m³/m³mg/m³/m³1.20.90.80.40.20.01 0.50.30.1

2003 2004

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25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

2003 2004

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25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

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25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

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25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

2003 2004

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25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

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Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

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29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

2003 2004

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25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

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Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

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25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

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29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

mg/m³/m³mg/m³/m³1.20.90.80.40.20.01 0.50.30.1

mg/m³/m³mg/m³/m³1.20.90.80.40.20.01 0.50.30.1 1.20.90.80.40.20.01 0.50.30.1

2003 2004

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Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

2003 2004

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Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

-15

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-5

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Chl a

Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

2003 2004

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Chl a

Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

-15

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Chl a

Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

2003 2004

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Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

-15

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-5

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Chl a

Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

mg/m³/m³mg/m³/m³1.20.90.80.40.20.01 0.50.30.1

mg/m³/m³mg/m³/m³1.20.90.80.40.20.01 0.50.30.1 1.20.90.80.40.20.01 0.50.30.1

2003 2004

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Chl a

Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

-15

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Chl a

Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

2003 2004

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Chl a

Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

-15

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-5

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Chl a

Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

2003 2004

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Chl a

Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

-15

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Chl a

Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

2003 2004

-15

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Chl a

Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

-15

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-5

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Chl a

Temperatura

Salinidad

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 3025 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 ºC

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37UPS

mg/m³/m³mg/m³/m³1.20.90.80.40.20.01 0.50.30.1 1.20.90.80.40.20.01 0.50.30.1

mg/m³/m³mg/m³/m³1.20.90.80.40.20.01 0.50.30.1 1.20.90.80.40.20.01 0.50.30.1

Figura 12. Variabilidad en el tiempo de la clorofila-a, temperatura y salinidad para la estación 5 en los Bancos de Salmedina 2003 - 2004 realizados mediante un CTD y mediciones in situ, los primeros 15 m. La mayor concentración de clorofila-a se observó cuando las condiciones fueron de menor temperatura y mayor salinidad en la época de mayor intensidad del viento y en algunos casos altas concentraciones se vieron influenciados por aportes de aguas con características continentales.

Se encontraron que existen tres “picos” de Clorofila-a en los Bancos de

Salmedina, que se presentaron en los meses de noviembre de 2003; julio y

agosto de 2004 que están relacionados a la llegada de aguas cálidas y dulces que

se describen con temperaturas altas y baja concentración salina.

El segundo valor se presenta muy marcado en los meses de diciembre, marzo y

mayo de 2004 que están asociados a los eventos productivos que ocurrieron

cuando el agua presentó características de bajas temperaturas y altas




concentraciones de salinidad que son típicos de condiciones apropiadas para la

producción fitoplanctónica, en la época seca las condiciones que rigieron en el

Banco fueron propias de una surgencia. Los fuertes vientos que provienen del NE

movieron las masas de agua permitiendo un afloramiento de aguas más profundas

que favorecieron la producción y se reflejó en el pico de clorofila-a que se observó

en esta época (Fig. 13).

2003 2004

Corriente Superficial

VientoVientoVientoViento

Meses de muestreo

--

13 cm/s

Sep Nov Ene mar Jun AgoJul

5 m/s


Meses de muestreo

--

13 cm/s


5 m/s

Meses de muestreo

----

13 cm/s13 cm/s


5 m/s5 m/s

2003 2004


Meses de muestreo

--

13 cm/s


5 m/s

Meses de muestreo

----

13 cm/s13 cm/s


5 m/s5 m/s


Meses de muestreo

----

13 cm/s13 cm/s


5 m/s5 m/s

Meses de muestreo

----

13 cm/s13 cm/s


5 m/s5 m/s Figura 13. El movimiento de la corriente superficial (en azul) hacia fuera de la costa influenciado por el efecto producido por el viento con predominio de dirección NE (en rojo) en el mes de marzo. El círculo indica la época en la que se observó el movimiento de la corriente hacia fuera de la costa en la temporada de mayor fuerza del viento.

También un tercer valor que esta asociado a las plumas turbias de aguas

oceánicas observadas en saltos en las concentraciones de salinidad y disminución

en la temperatura, que fueron observados en el área en los meses de octubre de

2003, junio, julio y agosto de 2004. Los valores de clorofila-a aumentaron cuando

estas plumas fueron observadas.

Aguas con altas temperaturas y bajas de salinidades que llegan al área

episódicamente cargadas de turbidez han sido observados de tiempo atrás y se

han descrito como plumas de aguas turbias que se extienden sobre la totalidad de

la zona litoral. Corresponden a aguas turbias debido a la acción del oleaje dentro

de la deriva litoral del área de Galerazamba y que se “desprenden” del régimen




costero en Punta Canoas, son aguas con características más oceánicas que

continentales y que se han visto llegando a los Bancos de Salmedina

(Andrade y Thomas, 1988); estas mismas plumas fueron observados durante el

presente estudio mediante las imágenes del satélite MODIS (Fig. 14).

Figura 14. Ventana de una imagen del satélite MODIS sobre el área de estudio el 13 de octubre de 2003. El círculo amarillo indica la posición de los Bancos de Salmedina. Las flechas en rojo indican la llegada desde el norte de las plumas con aguas llenas de clorofila-a.




En síntesis se observó que la clorofila-a osciló con periodos de tiempo de casi dos

meses y tambien se reflejó de forma directa en la turbidez e inversamente en la

transparencia (Fig. 15).

56 56 60 50 6456 56 60 50 64

Oct Dic Feb Abr Jul Sep Oct

56 56 60 50 6456 56 60 50 64

Oct Dic Feb Abr Jul Sep Oct

2003 2004

Figura 15. Comportamiento de carácter cíclico para las variables clorofila-a (verde), turbidez (morado) y transparencia (café) durante el año de muestreo. Las columnas sombreadas indican los momentos cuando se observaron los “picos”, el número entre ellas son días de diferencia. Los picos más altos de clorofila-a se presentaron cuando las condiciones de salinidad (rojo) y temperatura (azul) fueron de carácter oceánico.

Los pulsos en los que varió la clorofila-a tuvieron un promedio general de 57 días,

oscilación de baja frecuencia de la forma descrita por Madden y Julian, (1971) con

datos de presión atmosférica de manera similar a los encontrados en Santa Marta

(Rivera y Molares, 2003); esto sugiere que existe una oscilación similar en los

parámetros oceanográficos superficiales en los Bancos de Salmedina. Esta

oscilación es la señal más fuerte de baja frecuencia encontrada en la atmósfera

tropical y es una explicación a los eventos de variabilidad interestacional similares

como el comportamiento presentado por la clorofila-a en este estudio.




Es claro que existió una fuerte relación entre las temperaturas bajas de la

temporada de vientos y los picos en clorofila-a en enero y en marzo, a diferencia

de los meses de lluvia de noviembre y diciembre donde esta relación fue

diferente. La mayor concentración de clorofila-a encontrada durante el muestreo

correspondió a la época en la que se observaron las condiciones favorables de

producción en el mes de marzo, y los siguientes picos coincidieron con los

momentos en que las condiciones fueron altas concentraciones de salinidad y en

bajas temperaturas (Fig. 15).

3.3.1. Comparación por Método Estadístico de la Clorofila-a con los Datos Tomados en Campo: La tabla 2 muestra la relación entre los datos tomados en

campo y la clorofila-a. El análisis estadístico muestra que existe una relación

directa con la turbidez con un valor R de 0.6 e inversa con la transparencia y la

salinidad con un valor R de -0.484 y -0.219, respectivamente. El anexo A muestra

la tabla con los valores encontrados para los demás parámetros medidos, donde

se destaca la relación que existe entre el viento y la temperatura a 1 m y a 5 m de

profundidad y de la temperatura con la salinidad.




Tabla 2. Correlación de Spearman entre Chl-a y parámetros físicos medidos. Los valores subrayados denotan relación con un 95% de confianza.

Clorofila-a V – p R Oleaje 0.9124 -0.011 Nubosidad 0.1835 -0.138 Presión 0.6372 -0.049 Salinidad *0.033 -0.219Temperatura 5m 0.0736 0.110 Temperatura 1m 0.0629 0.128 Temperatura Amb. 0.0996 0.170 Transparencia *0 -0.484Turbidez *0 0.600Velocidad del viento 0.0534 -0.199

×: Valores con 95% de confianza R: coeficiente de relación. V-p: valor p.

Estos resultados confirman que la biomasa fitoplanctónica, representada en

concentraciones de Clorofila-a influye en la turbidez y la transparencia. La relación

de los diferentes aspectos con la salinidad y la temperatura dependen más de

las diferentes características climáticas que se observaron para el área en el año

de muestreo.

3.4 COMPARACIÓN DE ALGUNAS VARIABLES CON LOS SENSORES REMOTOS

3.4.1 Temperatura In Situ Vs. Datos de Imágenes Satelitales: También realizó

una comparación de los datos obtenidos por el procesamiento hecho por el

Institute for Marine Remote Sensing (IMaRS) y los datos tomados en campo de la

temperatura superficial del mar (Fig. 16)




Temperatura superficial del marSatelital vs in situ

Sep Oct Nov Ene Feb Mar May Jul SepAgo

26

27

28

29

30

Satelital

in situin situ

Fechas de muestreo

Tem

pera

tura

ºC

Temperatura superficial del marSatelital vs in situ

Sep Oct Nov Ene Feb Mar May Jul SepAgo

26

27

28

29

30

Satelital

Fechas de muestreo

Tem

pera

tura

ºC

2004 2003

Figura 16. Comparación de los valores tomados in situ (rojo) y los obtenidos por las imágenes satelitales (negro) de la temperatura superficial en los Bancos de Salmedina. Se observaron tres procesos: 1) subestimación de datos in situ aparentemente producido por las nubes entre agosto y noviembre; de 2003. 2) Entre noviembre y marzo los datos son similares por el efecto de homogenización producido por los vientos, 3) entre marzo y septiembre (2004) los datos satelitales sobreestiman los datos In situ debido a la estratificación de la columna.

Se observó una diferencia promedio de 0.6 ºC, además, tres comportamientos

relevantes en esta comparación que coinciden con la conducta climática definida

para el área. A finales del año 2003 los datos satelitales están por debajo de los

tomados en campo, comportamiento que tal vez se debe a que el tratamiento

satelital de los datos tiende a subestimar la temperatura superficial siempre que

existan techos de nubes (Anduckia et al., 2003). En la época de vientos el efecto

se redujo, por que la nubosidad disminuyó sobre la capa superficial del mar. En la

última época para los meses de abril a septiembre de 2004, la influencia del viento

disminuyó, la columna de agua se estratificó y se presentó un calentamiento en la

capa superficial por efectos de radiación solar. En esta época se observó una

sobreestimación de unos 0.7 ºC que es comparable a lo encontrado por otros

autores que observaron un promedio de 0.5 ºC aproximadamente para la misma

época (e.g. Anduckia et al., 2003).




3.4.2 Comparación del Viento In Situ Vs. datos Imágenes Satelitale: Durante

el año de muestreo los sensores en el satélite Quickscat mostraron que el viento

sobre el mar fue dominante en dirección NE en el área oceánica cercana a los

Bancos; en pocos casos Norte y NNE y la intensidad varió entre los 5 y 10 m/s. El

comportamiento se mantuvo dentro del régimen estacional (Fig. 17), mostrando

mayor intensidad en los meses de diciembre a marzo, con un máximo de 10 m/s,

y en los meses de julio a septiembre el promedio general fue de 5 m/s.

Jun Sep Nov Ene Mar Jun Ago SepMeses de muestreo

5 m/s

Jun Sep Nov Ene Mar Jun Ago SepJun Sep Nov Ene Mar Jun Ago SepMeses de muestreo

5 m/s


5 m/s


5 m/s


5 m/s


5 m/s

Viento medidos por los sensores remotos


5 m/s


5 m/s


5 m/s


5 m/s


5 m/s


5 m/s


5 m/s


5 m/s


5 m/s


5 m/s


5 m/s


5 m/s


5 m/s


5 m/s

Viento medidos por los sensores remotos

2003 2004

Figura 17. Mediciones de intensidad y dirección del viento obtenidos a partir de los sensores remotos (Quiskcat) en los Bancos de Salmedina. El comportamiento del viento en el área muestra la estacionalidad de los Alisios del Noreste principalmente.

Los vientos medidos en las salidas de campo tomaron fuerza de acuerdo con las

diferentes épocas climáticas siendo máximos de diciembre a marzo (Fig. 18). En el

mes de agosto del 2003 se presentó un valor máximo que alcanzó 10.8 m/s;

a partir de este mes los vientos disminuyeron notablemente hasta reportar días de

total calma en el mes de septiembre. Hacia finales de noviembre ocurrió un

aumento inusual debido a la formación de la tormenta tropical “Odette” al norte de

las costas colombianas. La intensidad del viento aumentó desde principios del

mes de enero de 2004 con una velocidad de 10 m/s, nuevamente en los meses de

lluvia entre abril y julio los vientos presentaron valores relativamente bajos y en

julio y agosto a la llegada del veranillo incrementó nuevamente. El promedio de

esta medida fue de 5 +/- 0.5 m/s.




Meses de muestreo

0

4

8

12

m/s

Sep Dic Mar Ago

Meses de muestreo

0

4

8

12

Sep Dic Mar Ago

Meses de muestreo

0

4

8

12

Sep Dic Mar Ago

Meses de muestreo

0

4

8

12

Sep Dic Mar Ago

Meses de muestreo

0

4

8

12

m/s

Sep Dic Mar Ago

Meses de muestreo

0

4

8

12

Sep Dic Mar Ago

Meses de muestreo

0

4

8

12

Sep Dic Mar Ago

Meses de muestreo

0

4

8

12

Sep Dic Mar Ago

Meses de muestreo

0

4

8

12

m/s

Sep Dic Mar Ago

Meses de muestreo

0

4

8

12

Sep Dic Mar Ago

Meses de muestreo

0

4

8

12

Sep Dic Mar Ago

Meses de muestreo

0

4

8

12

Sep Dic Mar Ago

Figura 18. Promedio de los valores de intensidad del viento por estación durante el año de muestreo en los Bancos de Salmedina la línea punteada indica el valor medio. Se observó la mayor intensidad en el mes de marzo con algunos eventos en los meses de agosto. Los sensores remotos mostraron que el viento fue dominante en dirección NE, en

pocos casos como en el mes de septiembre fue N o NNE y la intensidad varió

entre los 10 y 5 m/s. el comportamiento se mantuvo dentro del régimen estacional

mostrando mayor intensidad en los meses de diciembre a marzo con un máximo

de 10 m/s, sin embargo el viento observado sobre el Bajo fue más del norte y del

oeste y cambiaba a medida que pasaba el día durante el muestreo, lo que significa

que el viento tiene una componente diurna muy intensa, producida por las

diferencias en el calentamiento sobre tierra y sobre el mar. Esta es tal vez la

principal razón por la cual hay diferencias entre los datos que fueron observados

en los sensores remotos y las mediciones in situ (Fig. 19).




Meses de muestreo5 m/s

Jun Sep Nov Ene Mar Jun Ago SepJun Sep Nov Ene Mar Jun SepJun Sep Nov Ene Mar Jun SepJun Sep Nov Ene Mar Jun SepJun Sep Nov Ene Mar Jun SepJun Sep Nov Ene Mar Jun Sep

Viento superficial in situ vs viento medido por los sensores remotos

Meses de muestreo5 m/s5 m/s

Jun Sep Nov Ene Mar Jun Ago SepJun Sep Nov Ene Mar Jun SepJun Sep Nov Ene Mar Jun SepJun Sep Nov Ene Mar Jun SepJun Sep Nov Ene Mar Jun SepJun Sep Nov Ene Mar Jun Sep

Viento superficial in situ vs viento medido por los sensores remotos

Figura 19. Mediciones de intensidad y dirección del viento obtenidos in situ (en rojo) y a partir de los sensores remotos Quiskcat (en negro). Las mediciones in situ son sensibles a los cambios producidos por la morfología del sitio o cambios diurnos que dependen de la hora del muestreo.

3.4.3 Comparación entre las Corrientes In Situ Vs. datos Imágenes Satelitales: La corriente presentó gran diferencia a nivel superficial (5 m) y

profundo (30 m) (Fig. 20). La dirección de la corriente por debajo de los 30 m es

dominante en dirección NNE y NE, en dos casos fue NNO y O en los meses de

agosto y septiembre de 2003 y 2004. La mayor intensidad se presentó en julio de

2003, a 30 m (aproximadamente 64 cm/s).

A 5 m las condiciones fueron diferentes, no se observó un predominio de dirección

y la intensidad varió entre 14 y 38 cm/s. La menor intensidad se presentó en

septiembre. La capa a media agua (15 m) dependió en algunos casos de la fuerza

del viento y de la interacción con la contracorriente que ejerce este en el cuerpo de

agua. La intensidad varió entre 15 y 32 cm/s y la mayor intensidad durante el

muestreo se presentó en ambos meses de julio.





Meses de muestreo

-30

-25

-20

-15

-10

-5

Pr

Pr

Pr

Pr

Pr

Pr

Pr

Pr

ofu

ofu

ofu

ofu

ofu

ofu

ofu

ofu

nd

in

di

nd

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di

nd

in

di

nd

in

di

da

da

da

da

da

da

da

da

dddddddd

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56

60

64

cm/s

Jul Ago Sep Dic Mar Abr May Jun Jul Sep

Meses de muestreo

-30

-25

-20

-15

-10

-5

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56

60

64


13 cm/s

Meses de muestreo

-30

-25

-20

-15

-10

-5

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56

60

64

cm/s


Meses de muestreo

-30

-25

-20

-15

-10

-5

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56

60

64


Meses de muestreo

-30

-25

-20

-15

-10

-5

Meses de muestreo

-30

-25

-20

-15

-10

-5

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56

60

64

cm/s


4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56

60

64

cm/s


Meses de muestreo

-30

-25

-20

-15

-10

-5

Meses de muestreo

-30

-25

-20

-15

-10

-5

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56

60

64


13 cm/s

2003 2004 Figura 20. Intensidad de la corriente medida en cm/s a 5, 15 y 30 m de profundidad en los Bancos de Salmedina, durante el año de observación. Las corrientes fueron principalmente del Sur dependiendo de la posición de la contracorriente Panamá-Colombia. Los contornos en color muestran que las corrientes más intensas (rojos) ocurrieron en agosto de 2003 y en octubre de ambos años. La dirección de las corrientes profundas fueron más regulares y la corriente superficial fue muy variable.

Se comparó la dirección de las corrientes medidas in situ y la calculada desde los

sensores remotos (altímetros) durante la época de estudio (Fig. 21). La corriente

geostrófica medida desde los sensores remotos, mostró que a lo largo del año de

observación la dirección que dominó en este sector fue NE. En los meses de julio

y agosto de 2003 se observó una disminución de la intensidad de las corrientes

geostróficas y un aumento de la intensidad medida in situ, mientras que en el mes

de julio de 2004 la corriente medida in situ fue contraria a lo observado durante

todo el año.



EnEnEnEnEnEnEnEnEnEn

Sep Dic Mar Abr May Jun Jul Sep

Corriente Geostrofica vs In situ (30 m)

e FebOct NovJul

Meses de muestreo13 cm/s13 cm/s

Corriente CCARCorriente CCARCorriente CCARCorriente CCARCorriente CCARCorriente CCARCorriente CCARCorriente CCAR

Corriente 30 min situ

Ago Sep Dic Mar Abr May Jun Jul Sepe FebOct NovJul

Meses de muestreo13 cm/s


Ago







Sep Dic Mar Abr May Jun Jul Sepe FebOct NovJul


Sep Dic Mar Abr May Jun Jul Sep

Corriente Geostrofica vs In situ (30 m)

e FebOct NovJul






Ago







Sep Dic Mar Abr May Jun Jul Sepe FebOct NovJul


2003 2004

Figura 21. Comparación de la corriente geostrófica obtenida por los sensores remotos (CCAR) y la medida in situ a los 30 m de profundidad en la estación 5 en los Bancos de Salmedina.

La corriente medida in situ debajo de la influencia del viento y la estimada por los

sensores remotos fue muy similar (Fig. 21) sin embargo dependió de otras

características que hicieron que fuera diferente de la corriente geostrófica. Uno de

los factores más importantes que afectó en esta medición fue que los Bancos son

una barrera donde choca la corriente cambiando su dirección (Fig. 22). Entre julio

y agosto la corriente encuentra un esfuerzo en contra del viento que disminuye su

intensidad y origina sitios de mayor aceleración como se observó en julio de 2003.

Así mismo, en un caso, la corriente fue de dirección contraria, como se observó en

julio 2004.




Estación 5Dirección Corriente medida durante el estudioDirección Corriente Geostrófica


10º2

2´

75º40´75º42´



10º2

2´

75º40´75º42´

0 1000 2000 3000 40000 1000 2000 3000 4000 Figura 22. Cambio de la dirección de la corriente contra los Bancos de Salmedina, en el sitio de muestreo. Las flechas azules muestran la dirección de la corriente geostrófica, y las verdes el resultado medido debido a la desviación producida por la presencia del Bajo.

La contracorriente Panamá - Colombia es conocida como la de mayor intensidad

que cualquier otro rasgo de circulación del Caribe suroccidental, en este sector la

máxima intensidad se observa a nivel sub – superficial (Andrade, 2003). Estudios

previos en el sector han observado la contracorriente hacia el norte (e.g. Leble y

Cuignon, 1987), circunstancias que explican las condiciones observadas en este

estudio por debajo de los 15 m de profundidad.

3.5 ANÁLISIS DE DISTANCIA EUCLIDIANA PARA LAS ESTACIONES MUESTREADASSe realizó un dendograma por el método de la distancia euclidiana de las 5

estaciones (Fig. 23) en el cual se forman grupos en las estaciones 4 y 5, 2 y 3.




Dendrograma

Metodo de la Distancia Eucladiana

Dis

tanc

ia

0

3

6

9

12

15

1 2 3 4 5

Estaciones

Dendrograma

Metodo de la Distancia Eucladiana

Dis

tanc

ia

0

3

6

9

12

15

1 2 3 4 5

Estaciones

Figura 23. Dendograma de distancia euclidiana para las cinco estaciones observadas (índice cofenètico 0.98). Las estaciones 2 y 3 se asemejan al igual que las estaciones 4 y 5 mientras que la estación 1 fue diferente aún así el comportamiento de todas las estaciones fue muy similar.

Las 5 estaciones estudiadas presentaron características que las hacen diferentes;

esto se debe a que cada estación fue observada en horas diferentes y las

condiciones fueron cambiando a medida que el día transcurrió. Teniendo en

cuenta un valor de ligamiento 7, se formaron grupos de acuerdo a su geoposición.

Las estaciones 2 y 3 ubicadas al oeste de los bajos hacia mar abierto, tienen

influencia de aguas oceánicas, con bajos valores de turbidez y altos valores de

transparencia que a su vez se reflejan en concentraciones de clorofila-a muy bajas

(Fig.24 a). Las estaciones 4 y 5 más cercanas entre ellas mostraron mayor

influencia de aguas de temperaturas mas altas provenientes del sur (Fig. 24 b),

estas estaciones están protegidas de las corrientes por el Bajo y reciben el mayor

aporte de aguas continentales además de toda la carga de sedimentos

resuspendidos que se desprenden del Bajo.




Los parámetros medidos en la estación 1 tienen un comportamiento diferente en

este análisis. Este lugar es afectado por las plumas que provienen del norte y por

aguas que provienen de la bahía, que hacen que esta estación se vea

afectada por una influencia continental casi constante; al estar localizado al norte

del Bajo Salmedina, donde también recibe la influencia predominante que viene

del Norte y que mantiene este sector en condiciones de fuerte oleaje y altos

niveles de turbidez (Fig. 24 a).

ba ba ba

Figura 24. a) (izquierda) Ventana de una imagen del satélite MODIS sobre el área de estudio el 13 de mayo de 2004. La flecha de color negro indica la llegada desde el norte de las plumas afectando principalmente la zona donde se ubica la estación 1; la flecha de color rojo indica la llegada de aguas de características más oceánicas en la zona cercana a las estaciones 2 y 3 en los Bancos de Salmedina. b) (derecha) Temperatura superficial del mar el 29 de mayo de 2004 vista desde el satélite MODIS (SST). Tomado de http://modis.marine.usf.edu el color azul muestra aguas más frías y los colores verdes y amarillos más cálidas; la imagen muestra la presencia de aguas más calidas provenientes del sur cerca de la zona donde están ubicadas las estaciones 4 y 5 en los Bancos de Salmedina.




4. CONCLUSIONES

Se encontró que las concentraciones de clorofila-a en los Bancos de Salmedina

son, en buena parte, un producto del aporte de aguas continentales superficiales

cargadas de sedimentos o a mezcla ejercida en el cuerpo de agua por la fuerza

del viento. La dinámica fitoplanctónica estuvo íntimamente ligada a los patrones

oceanográficos y meteorológicos que afectan este ambiente; dentro de estas

características se incluyen los efectos producidos por las diferentes épocas

climáticas que demostraron tener una consecuencia directa en este parámetro

biológico.

Las mayores concentraciones de clorofila-a, se midieron en la época de surgencia,

fenómeno que se considera como la fuente principal nutritiva a lo largo del límite

del sur caribeño donde se han reportado altas biomasas fitoplanctónicas

atribuyéndolas a este proceso (e.g.Corredor, 1979, Bogdanov et al., 1968). La

distribución de la clorofila-a dentro de las capas superficiales y los patrones de

distribución de temperatura y salinidad fueron característicos de este fenómeno de

surgencia que ocurrió como un evento discreto y no como un proceso continuo.

Sin embargo, el enriquecimiento es relativamente bajo, comparado con otros

sistemas mostrando que los Bancos de Salmedina son un área de baja

producción y con una fuerte influencia de diferentes frentes de aguas

continentales.

Se encontraron tres “tipos” de máximos de clorofila-a en los Bancos de Salmedina;

1) los que presentaron las mayores concentraciones de clorofila-a superficial en la

zona, que tuvieron relación directa con un evento de afloramiento durante la época

de vientos, cuando las condiciones del agua superficial fueron de relativas bajas

temperaturas y alta concentración de salinidad, acompañadas de fuertes vientos

del NE; 2) el resultado de los aportes durante la época de lluvias principalmente de




aguas turbias que salen del litoral próximo (e.g. Bahía de Cartagena, Barbacoas) y

que llegan a los Bancos en forma de parches. 3) A la llegada episódica de plumas

turbias del norte durante la época de vientos.

Las medidas de clorofila-a, turbidez y transparencia presentaron una oscilación

casi periódica alrededor de 57 días. Esta oscilación es semejante a la evidenciada

por Maden y Julian (1971) en la atmósfera. Lo que sugiere un efecto acoplado

Océano – Atmósfera influyente en el agua superficial en los Bancos.

La clorofila-a presentó una directa relación estadística con mayores valores de

turbidez y menores valores de transparencia con un 95% de confianza demostrado

en un valor p (V-p) de cero. Además de presentar una relación con de altos

valores de salinidad, en la época de surgencia.

En las 5 estaciones observadas se encontraron importantes diferencias y

semejanzas en sus características oceanográficas debidas principalmente a su

ubicación relativa en el margen continental con respecto de la línea de costa

porque dependieron del aporte de aguas continentales y oceánicas a las que

están expuestas, lo que resulta notable en un área de estudio relativamente

pequeña.

Este trabajo refleja la importancia de tener en cuenta los parámetros ambientales

para los estudios de biología costera, en donde se puede encontrar influencias

lejanas traídas por el régimen dinámico de las corrientes.




5. RECOMENDACIONES

Es importante tener en cuenta para futuros estudios acerca de la dinámica

fitoplanctónica, que, además de estudios puntuales de productividad, estén

acompañados del estudio de las diferentes características oceanográficas y

meteorológicas, ya que los valores encontrados de clorofila-a por los diferentes

métodos fotométricos y los encontrados por los sensores remotos pueden estar

siendo enmascarados por los producidos por aportes de aguas turbias

continentales y en algunos casos cuerpos de agua con características más

oceánicas como ocurre en los Bancos de Salmedina.

Desde el punto de vista oceanográfico es relevante la profundización en la

observación de los parámetros físicos y determinar la relación de los eventos de

surgencia con la productividad, en términos de biomasa fitoplanctónica medida en

concentraciones de clorofila-a. También se recomienda realizar un estudio de

nutrientes para determinar si la surgencia detectada es exclusivamente de tipo

fisicoquímico con una respuesta en los valores de clorofila-a como se ha

propuesto. Así mismo, una investigación subsiguiente sería sobre la determinación

de las variaciones de las comunidades fitófagas en los Bancos.

Futuras observaciones con sensores remotos con alta periodicidad de muestreo,

tendrán la habilidad de determinar fluctuaciones de la clorofila-a más

precisamente y permitirán calibrar estas mediciones y diferenciar entre las aguas

turbias que llegan a los Bancos y la productividad primaria asociada a este.




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ANEXOS


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Chl a Oleaje Nubosidad Presion Salinidad Temp. 5 V-p R V-p R V-p R V-p R V-p R V-p

Chl a 1 1 0,9124 -0,011 0,1835 -0,138 0,0334 -0,219 0,6372 -0,049 0,289 Oleaje 0,912 -0,011 1 1 0,0333 -0,219 0,0706 -0,186 0,0003 0,366 0 Nubosidad 0,184 -0,138 0,0333 -0,219 1 1 0,1604 0,145 0 -0,608 0 Presion 0,033 -0,219 0,0706 -0,186 0,1604 0,145 1 1 0,0034 -0,298 0,221 Salinidad 0,637 -0,049 0,0003 0,366 0 -0,608 0,0034 -0,298 1 1 0 Temp. 5m 0,289 0,110 0 -0,449 0 0,536 0,2206 0,127 0 -0,852 1 Temp 1m 0,216 0,128 0,0001 -0,399 0,0002 0,379 0,3124 0,105 0 -0,679 0,000 Temp amb 0,100 0,170 0,0066 -0,277 0,9471 0,007 0,3651 0,094 0,0001 -0,381 0,001 Transparencia 0,000 -0,484 0,3071 -0,106 0,2129 0,129 0,0119 0,257 0,2632 0,116 0,881 Turbidez 0,000 0,600 0,486 0,072 0,0198 -0,239 0,0049 -0,286 0,3895 0,089 0,103 V viento 0,053 -0,199 0,0053 0,284 0,7365 -0,035 0,2194 -0,127 0,4604 0,077 0,100

Temp 1m Temp amb Transparencia Turbidez V viento

V-p R V-p R V-p R V-p R V-p R Chl a 0,2163 0,128 0,0996 0,170 0 -0,484 0 0,600 0,0534 -0,199Oleaje 0,0001 -0,399 0,0066 -0,277 0,3071 -0,106 0,486 0,072 0,0053 0,284Nubosidad 0,0002 0,379 0,9471 0,007 0,2129 0,129 0,0198 -0,239 0,7365 -0,035Presion 0,3124 0,105 0,3651 0,094 0,0119 0,257 0,0049 -0,286 0,2194 -0,127Salinidad 0 -0,679 0,0001 -0,381 0,2632 0,116 0,3895 0,089 0,4604 0,077Temp. 5m 0 0,898 0,0007 0,343 0,8814 -0,016 0,103 -0,168 0,1001 -0,170Temp 1m 1 1 0,0001 0,381 0,7518 0,033 0,1753 -0,140 0,0181 -0,242Temp amb 0,0001 0,381 1 1 0,0418 -0,209 0,0271 0,227 0,3339 -0,100Transparencia 0,7518 0,033 0,0418 -0,209 1 1 0 -0,526 0,1658 -0,143Turbidez 0,1753 -0,140 0,0271 0,227 0 -0,526 1 1 0,6404 -0,049V viento 0,0181 -0,242 0,3339 -0,100 0,1658 -0,143 0,6404 -0,049 1 1

ANEXO A. Correlación de Spearman entre Chl a y parámetros físicos medidos en campo para los Bancos de Salmedina septiembre 2003- septiembre 2004.


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VARIACIONES DE LA CONCENTRACIÓN DE LA CLOROFILA-a Y SU ...

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