En este curso, el estudiante aprenderá las bases de la ciencia oceanográfica. Cómo se clasifica y se ha formado el fondo marino, cómo funcionan los actuales sistemas de análisis del mar por satélite, la química del océano y los procesos que han llevado a su formación. Este curso enfoca la meteorología y climatología oceánicas desde la perspectiva de los conocimientos básicos que necesitan los navegantes para participar en una regata como la Barcelona World Race, la única una vuelta al mundo sin escalas con dos tripulantes.
2.3.2 Vídeo: Formación de aguas profundas e intermedias.
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Del curso dictado por Universitat de Barcelona
Oceanografía: una clave para entender mejor nuestro mundo
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De la lección
2. El Océano global
En el presente módulo entraremos de lleno en el Océano Global, repasaremos y generalizaremos los aspectos contemplados en el módulo anterior. Veremos el papel del océano a escala planetaria, y cómo nos puede afectar a los que vivimos más cerca o más lejos de la costa. Intentaremos entender por qué todavía es bastante desconocido y asomaremos la nariz en el medio ambiente marino. Es decir, en cómo se comporta para aquellos seres vivos, la mayoría, que viven en el seno del océano o en contacto directo con él.
Conoce a los instructores
Jordi Salat
Institut Ciències del Mar, CSIC
Jordi SerraDr.
Grupo de Geociencias Marinas
[MUSIC]
Vamos a hablar de la formación de agua profunda.
O formación de aguas más densas que van hacia zonas profundas.
Vamos a decir que, más bien, lo que estamos haciendo es
estudiar formación de aguas densas que van hacia zonas profundas.
Que pueden ser muy profundas o no tan profundas.
El esquema, en principio.
Esto lo vimos en otro capítulo, en el caso del Mediterráneo.
Aquí vamos a ver un poco en general.
Y hay dos mecanismos o dos situaciones en que se produce.
Una de ellas es por convección, en sentido amplio, profundo,
donde el agua aumenta su densidad en superficie.
Mediante la evaporación en general.
Mediante, sobre todo, pérdida de agua y de calor latente.
Y se hunde, más o menos violentamente, hasta el fondo.
O hasta un cierto nivel.
Puede ser hasta un nivel restringido,
debido a que en el fondo todavía queda agua más densa.
Entonces estamos hablando de formación de aguas intermedias o.
Aquí estas líneas azules representan las isopicnas o las curvas de igual densidad.
Lo que tenemos es que, cuando se da esta situación, normalmente
estas isopicnas que tienden a ser bastante horizontales.
Porque en general el medio acuático,
al ser el agua no compresible o muy poco compresible.
Tiende a estar estratificada y por lo tanto a tener la densidad muy ordenada.
Aguas menos densas arriba y a medida que vas bajando, aguas más densas.
Con lo cual las isopicnas se mantienen horizontales.
Lo que vemos aquí es que esta estructura horizontal
se corta en un punto determinado y forma lo que se llama normalmente una chimenea.
Esto, insisto, lo vimos en el Mediterráneo
y en el caso concreto de la formación de aguas profundas en el golfo de León.
Y aquí hay otra posibilidad, es en la zona de plataforma.
Esta es una plataforma y una zona de plataforma.
Debido también a que hay menos agua.
Puede ser mucho más eficiente el mecanismo de enfriamiento sobre todo a veces.
Incluso es enfriamiento junto con pérdida de calor latente.
Y entonces se forma realmente una capa de agua muy densa o bastante densa en el
fondo de la plataforma.
Que se desploma a lo largo del talud como un río que va recogiendo el agua.
Y realmente se comporta exactamente igual como se comportaría un río en tierra.
Porque estamos hablando de una masa de agua mucho más densa o bastante más densa
que la que la envuelve.
Que también aquí puede pasar que llegue un momento en que la densidad ambiental
esté a la altura de la que está allí.
Y con lo cual, se esparcirá en este punto, o bien puede llegar hasta el fondo.
Esto lo llamaremos formación de agua profunda de mar abierto.
Y esta es formación de agua profunda en cascada.
Aquí tenemos los dos esquemas de la situación en el Golfo de León.
Esta es la zona típica
de formación de agua profunda en el Golfo de León cuando hay unos episodios.
Y esta zona que está afuera de lo que es la plataforma continental.
Y la sección vertical, esta sección que va de A a B, la tenemos aquí.
Y la vemos también esta estructura de isopicnas en
forma de chimenea que os comentaba.
Aquí se ve el mar en distintos puntos de formación de agua profunda que va entrando
por el Golfo de León.
Tenemos el Adriático, tenemos la zona del mar de Creta.
Que son los puntos principales de formación de aguas más profundas.
Luego están aquí, en el este de Rodas.
Está la formación de agua intermedia y por la zona esta de aquí.
También se da formación de agua intermedia en el Mediterráneo occidental.
Curiosamente ese es un mapa de clorofila.
Se ve en la zona, cuando está activa la formación de agua profunda en mar abierto.
Que la clorofila en superficies desaparece y el agua allí es muy transparente.
Es un indicador, se ve muy claro.
Aquí se ve la zona muy productiva en el Golfo de León.
Aquí también.
Y aquí tenemos la zona absurdamente azul
violeta porque prácticamente no hay formación.
Pero vayamos ahora al océano.
En el océano tenemos [COUGH].
Formación de aguas profundas o aguas densas.
Yo creo que es más serio hablar de aguas densas.
Por formación en mar abierto y formación
de aguas densas en plataforma que dan lugar al cascading.
Los puntos rojos son zonas de formación de aguas densas en cascading.
Y, obsérvese que en general son zonas frías,
pero hay algunos casos excepcionales.
Como por ejemplo aquí, el en Mauritania.
O aquí en el Mar de Cortés en California, que son zonas muy cálidas.
¿Qué pasa en estas zonas?.
Son zonas extensas muy someras
prácticamente salinas comunicadas con el mar.
Entonces lo que se produce es una evaporación muy intensa.
Son zonas del desierto en general, hay poca lluvia.
Entonces lo que hay es un cascadín pero de agua.
Que en vez de ser agua fría, es agua muy salada y evidentemente cae.
Pero no es lo general.
Las estrellas indican los puntos donde hay convección en mar abierto.
Estos son los puntos más importantes del Atlántico Norte,
donde se forma prácticamente la totalidad del agua profunda del océano.
En estos dos puntos, en estas dos torres al norte de Islandia y
entre Baffin y Groenlandia.
Hay algunos puntos aquí de formación de agua profunda en mar abierto en la costa
Antártica, en la zona más bien del Índico, del Pacífico.
Y después algunas zonas de cascading de distintos niveles.
Que normalmente son aguas que en general producen aguas intermedias.
En general tenemos formación de aguas intermedias.
Esto está indicando el Mediterráneo.
En el Mediterráneo son aguas profundas dentro de la cuenca del Mediterráneo.
Lo mismo que en el mar Rojo.
Produce aguas profundas dentro de la cuenca del mar Rojo.
Que luego cuando salen por Bab el-Mandeb y van ocupando.
En el mar de Arabia se quedan situadas en una cierta profundidad bastante
por encima de lo que es el fondo.
Y lo mismo sucede con el agua mediterránea como veremos cuando sale por Gibraltar.
Pre-condicionamiento.
¿Qué significa pre-condicionamiento?.
Significa las condiciones a las cuales tiene que llegar el agua en superficie
para que con una perturbación relativamente pequeña.
Es decir, con un enfriamiento,
con una pérdida de calor o un aumento de salinidad relativamente pequeño.
Se produzca el salto que haga que el agua se vaya hacia el fondo.
¿Entonces qué significa?.
Cuanta mayor sea la densidad que tengamos en superficie en la época invernal.
Que es la época en la que normalmente se da más la formación de la profundidad.
He dicho antes.
Salvo en algunos casos muy concretos y específicos que tienen su interés.
Pero no tienen un valor desde el punto de vista de la cantidad de agua que producen.
Pues lo que tenemos aquí, tenemos unos valores rojos que corresponden
a las zonas donde en invierno se alcanzan máximas densidades.
Obsérvese que son, en general zonas del Atlántico Norte.
Tenemos toda la zona circumpolar Antártica obviamente.
Algunos puntos cercanos a Siberia en el Pacífico,
pero realmente mucho menor en el Pacífico.
Y, en cambio, vemos que aquí, a pesar de estar en el Ártico.
Tenemos que la densidad es baja, lo mismo que sucede en las zonas ecuatoriales.
Esto sí tendría sentido desde el punto de vista térmico.
Y lo mismo sucede en las zonas ecuatoriales también en el Atlántico.
Y aquí nos da un poco la pista de cuál es el origen, en realidad, de esto.
No solo es una cuestión de temperatura, sino también una cuestión de salinidad.
Es decir, estamos hablando de aportes importantes de agua dulce en superficie.
Que lo que hacen es que la superficie quede como con una tapadera,
que impide el ataque, digamos.
O hace que el ataque del viento o del
enfriamiento sea ineficiente desde el punto de vista.
O que el aumento de densidad que provoque sea mínimo
y no alcance los niveles que corresponderían.
El caso típico en el Mar Báltico, también es un mar que
también tiene niveles de salinidad muy bajos.
Esa es la situación.
¿Dónde hay más probabilidades de que se formen?.
Naturalmente en la zona del Atlántico Norte y en la zona Circumpolar Antártica.
Y en algunos rinconcitos.
Y, desde luego, en los mares naturales como pueden ser el Mediterráneo,
el Mar Rojo, incluso el Golfo Pérsico.
Entonces las aguas que se forman.
Se forman los niveles.
Contaba antes que se forman aguas que pueden llegar hasta el fondo o aguas que
llegan simplemente a unos niveles intermedios.
Este sería el mapa de aguas intermedias.
En general tenemos aguas intermedias que se forman en el Mediterráneo
y las tenemos aquí, se sitúan nuevamente a unos 1.000 metros en el Atlántico.
Y las que se forman en el Mar Rojo las tenemos aquí.
Tenemos aguas intermedias que se forman en otras zonas del océano.
Que van ocupando aquí.
En general son aguas que se forman en la zona Antártica.
Estas aguas intermedias aquí se forman en la zona del Labrador y estas no.
Estas son del Pacífico Norte.
Se forman en el Pacífico Norte, tiene un alcance relativamente limitado.
Y estas son aguas intermedias del Índico que se forman localmente.
No tiene más.
Y finalmente tenemos aguas profundas, el agua profunda
Antártica que llena, el fondo más profundo.
Y el agua profunda que se forma en el Ártico que es esta de aquí.
Esta agua de aquí que llega hasta el fondo es la que luego circula.
Y esta queda más relegada, a más profundidad.
Aquí tenemos un esquema clásico de cómo se forma el agua profunda.
Cómo se llega a formar el agua profunda a partir del pre-condicionamiento.
Es decir, cuando los niveles de densidad son altos en superficie.
Entonces hay, debido generalmente al viento y enfriamiento.
Tenemos una evaporación intensa, provoca un enfriamiento y una pérdida
de agua que inmediatamente hace que esta agua sea mucho más densa.
Y se hunda.
Y después de esto llega otra etapa donde esta agua se distribuye y eso se cierra
dejando la situación como estaba al principio.
Aquí hay un esquema de cómo funciona, muy por encima,
la zona de formación de agua profunda en el Atlántico Norte.
Y vemos la corriente al golfo que entra al mar de aquí,
entre Islandia e Irlanda, y hacia el mar de Barents.
Aquí tenemos todo un circuito.
Este circuito que va manteniendo el agua aquí,
hasta que se va enfriando solo la parte occidental de esta zona de aquí.
Y este enfriamiento, los vientos que pueden venir proveniendo
de Groenlandia y de la zona fría.
Y un glaciar muy importante, mayor.
Que hay encima del continente salvo la Antártida.
Y entonces tenemos aquí una formación de agua profunda.
Y lo mismo sucede en esta parte de aquí.
Tenemos aquí también lo mismo.
En esta situación de aquí tenemos un circuito y cómo se va formando.
Y aquí, en el diagrama T/S, lo que vemos es cómo pasan de un sitio a otro.
[INAUDIBLE] En el Atlántico Norte entra el agua
en estas condiciones, es decir, el agua entra a unos ocho grados de temperatura.
35.2 de salinidad.
Y, después del proceso, nos [INAUDIBLE] por debajo de 35.
Y a un grado, tan solo, de temperatura.
Y en el giro este del sur,
tenemos también el agua [COUGH] que entra a 35.1 y a 7 grados.
Un poco más fría que aquella.
Y cómo se desplaza a salinidades que están a 34.8 y 3 grados.
En este caso la temperatura no ha disminuido tanto.
Es cómo se pasa de un extremo a otro por esta vía a través de él.
Y ahora vamos you a decir un poco cuáles son las principales masas de agua
que hay en los distintos océanos.
Y cómo se distribuyen en los diagramas T/S.
Aquí tenemos, esencialmente, las aguas centrales formadas por mezclas.
En las zonas centrales de los océanos.
Y el resto son aguas formadas en puntos determinados,
como es el caso del Mediterráneo que entra en este punto de aquí en el Atlántico.
Y aquí lo mismo para el Pacífico Norte y el Pacífico Sur,
tenemos las distintas aguas como forman aquí.
Y para acabar esta parte, lo que vamos a hacer es explicar un poco
el recorrido de la "Barcelona World Race" del 2010-2011.
Y cuáles fueron las masas de agua que encontró en
los diagramas T/S que encontró a lo largo de su recorrido.
Aquí la escala de color corresponde al tiempo, es decir,
al día entre el día cero de salida y el día 60 que el barco llegó a Wellington.
Por hacer una escala técnica.
El "Fòrum Maritim Català", y después, desde el día 60 hasta el día 114,
que fue el día que llegaron a Barcelona de vuelta.
Y vemos cómo fue evolucionando la masa de agua.
you estudiamos aguas del Mediterráneo.
Luego pasan el Estrecho de Gibraltar y llegan a zona central,
estamos en la zona ecuatorial.
Luego está la zona central del Hemisferio Sur.
Luego pasan al Índico y finalmente al Pacífico, en el Estrecho de Cook.
Aquí tenemos en el Estrecho de Cook, saliendo de aquí.
Luego van hacia el sur, hacia el Cabo de Hornos,
esa es una zona de glaciares.
Y aquí una entrada de agua dulce de glaciares de
la Patagonia que estaban fundiéndose.
Hay que pensar que esto pasó justo a final de verano, principios de otoño.
Luego vuelve a la zona central del Atlántico Sur, zona ecuatorial.
El Atlántico Norte y vuelve al Mediterráneo.
Obsérvese que [INAUDIBLE] al llegar al Mediterráneo con una temperatura
ligeramente más alta y la salinidad un poquito más baja que cuando lo dejaron.
Aquí se ve, los frentes, el recorrido que hicieron en el Océano Sur.
Casi siempre se mantenían al
lado norte del frente subtropical, salvo en este tramo de aquí.
Que pasaba un día a la zona sur, aquí en el pacífico sur antes de llegar a Hornos.
Solamente el frente sur tropical queda por esta parte de aquí.
Luego aquí esta la zona de los glaciares y luego vuelven otra vez hacia el norte.
Aquí tenemos esto, es la temperatura, densidad y salinidad.
Y esos patrones.
Y luego you aquí [COUGH], una evolución de la temperatura.
Y el correspondiente diagrama T/S, que you hemos visto antes, como va.
[COUGH] Y en este tramo de aquí lo mismo.
Y la zona del Océano Índico.
Las distintas masas que se encuentran en la posición
del frente subtropical en el diagrama T/S.
Y cómo fueron encontrando las distintas aguas, y finalmente en el Pacífico.
Se ve perfectamente esa entrada en el Cabo de Hornos de la [INAUDIBLE].
Y aquí se ve el frente subantártico que, prácticamente,
tocaron en el punto este de la zona del Cabo de Hornos.
Y con esto terminamos.
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