Mayo es el Mes del Mar en Chile, y me pareció que es importante poder transmitir por qué la costa chilena es una de las más productiva en el mundo. Si bien hablar de los mecanismos oceanográficos que regulan las dinámicas del océano es complejo, me da mucho gusto hacer el esfuerzo de expresarlo en las mejores palabras posibles para entregarles a ustedes información de calidad que les permita reflexionar sobre la importancia que el océano tiene en nuestras vidas y economías. Me encantaría que luego de esta lectura puedan ver al océano como una gran influencia en el clima local, donde este permite que la vida en la tierra sea habitable, y moldea la biodiversidad presente en el ecosistema marino del país.
Bosque de macro algas submareal en las costas chilenas. Foto: José Tomás Yakasovic.
En este artículo contamos con fotos de José Tomás Yakasovic, fotógrafo submarino que nos compartió muy buenas fotos de fauna submarina. Además contamos con las ilustraciones de Consuelo Gutierrez, que con su talento nos ayuda a comprender y visualizar las dinámicas de la costa chilena. ¡Gracias chicos por participar en esta columna!
Las corrientes océanicas, o corrientes marinas, son movimientos de masas de agua, superficiales o profundas, de tipo permanente, producidas por factores físicos y/o químicos como ser diferencias de densidades, presión, temperatura, salinidad y vientos. En otros términos, son verdaderos ríos de agua que viajan por todo el océano. Las corrientes tienen un rol fundamental en el clima de una localidad en particular. Por ejemplo, cuando las aguas superficiales son cálidas, al tomar contacto con la atmósfera, transmiten calor al aire, aumentando el vapor de agua, generando climas húmedos propicios a tormentas. De manera contraria las corrientes frías, al tomar contacto con la atmósfera, generan climas secos, con menos cantidad de lluvias (Aguilar 2004).
En este video de la NASA, pueden visualizar las distintas corrientes en el océano.
En el Pacífico Sur, a medida que nos alejamos del ecuador, se encuentra una masa de aire que genera el viento de la Deriva del Oeste. Este viento viaja de dirección oeste a este, es decir desde Asia a América del Sur. Como el océano está interrumpido por continentes, este viento “choca” contra la costa chilena aproximadamente a la latitud 42 - 45° S, cambiando su dirección hacia el norte, es decir hacia el ecuador, y hacía el sur, hacia la Antártica. Es así, que al tener dos masas de aire, una dirigiéndose hacia el norte y otra hacia el sur, Chile está bajo la influencia de dos corrientes superficiales: La corriente de Humboldt (desde los 42° S hacia el norte) y La corriente de Cabo de Hornos (desde los 42° S hacia el sur).
En esta imagen podemos observar el movimiento de las corrientes superficiales de la costa chilena. Fuente Montecino y Lange, 2009.
Esta corriente se llama Humboldt, ya que Alexander von Humboldt, explorador alemán, en 1846 reporto datos científicos sobre este movimiento de agua en su libro “Cosmos” por lo cual la corriente lleva el nombre en su honor. Existe un libro muy interesante sobre sus viajes, llamado “La Invención de la Naturaleza: El Nuevo Mundo de Alexander Von Humboldt”, del que pueden leer más aquí. También les voy a compartir una foto para que lo conozcan. En Berlín, está el campus de la universidad que lleva su nombre, cuando fui a visitarla, tuve que sacarle una foto a su estatua ¡Gracias Alexander por tus descubrimientos y descripciones!.
Alexander Von Humboldt. Foto: Giuliana Vomero.
¿Por qué la corriente de Humboldt es tan importante para Chile y Perú?
La corriente de Humboldt es una de las cuatro Corrientes de Bordes Orientales (EBC por su sigla en inglés) junto con la corriente de California, corriente de Benguela (en África) y corriente Canarias. Estas se caracterizan por ser los cuatros sitios con aguas costeras más productivas del mundo. ¿Qué quiere decir eso? Allí las características que tienen las masas de agua favorecen el crecimiento de fitoplancton de tal manera que se convierten en grandes productores de materia orgánica capaces de sustentar una gran diversidad de organismos marinos.
¿Por qué se da solo en los bordes orientales y cuáles son las características que hacen a estos sectores tan productivos?
Como les explicamos anteriormente, los vientos son uno los grandes responsables de los movimientos de masas de agua. En los bordes continentales, como el de Chile, soplan vientos paralelos a la costa en dirección hacia el ecuador que hacen toda la magia. Pero vayamos paso a paso para poder entender este fenómeno:
En la Tierra, debido a su rotación constante, existe una ¨fuerza¨ llamada Fuerza Coriolis. Esta por motivos físicos, en grandes términos, cambia la dirección de un movimiento hacia la izquierda en el Hemisferio Sur y hacia la derecha en el Hemisferio Norte.
El viento en la costa chilena se dirige hacia el ecuador (es decir desde el Sur hacia el Norte). Este viento produce movimiento del agua superficial, el que por la fuerza Coriolis desplaza su dirección unos grados hacia la izquierda. Es decir, el agua no sigue la misma dirección del viento si no que se mueve hacia afuera de la costa.
Cuando una capa de agua superficial se mueve hacia la izquierda, por fricción genera que la capa de agua debajo de ella se mueva un poco más hacia la izquierda, y así con todas las capas de agua. Llega un momento en el que el movimiento de todas las capas de agua superficiales juntas es perpendicular a la dirección del viento. Es decir, 90° hacia la izquierda, hacia el océano. Fenómeno que se conoce en oceanografía como Transporte de Ekman.
Como mucha cantidad de agua superficial se dirigió afuera de la costa, se genera un “vacío” de agua, el cual es repuesto por aguas subsuperciales (del casi fondo) que se desplazan hacia la superficie. Completando así el fenómeno denominado Surgencia costera o coastal Upwelling en inglés.
Ilustración esquemática del proceso de Surgencia. Notese la dirección del viento hacia el norte, paralelo a la costa, el movimiento de las capas de agua de la corriente superficial perpendicular al viento (flechas en color morado claro) y el desplazamiento hacia la superficie de las aguas subsuperficiales (en color rosado hacia arriba). Ilustración: Consuelo Guiterrez.
El agua subsuperficial que alcanza la superficie es fría, rica en nutrientes, fertilizando constantemente las superficie costera, y proveen nutrientes a los organismos fitoplanctónicos que allí viven. Por lo tanto, se favorece el crecimiento en número, tamaño y diversidad de fitoplancton. Esto se traduce en alimentos para organismos que comen a estas microalgas, como el zooplancton, el cual a su vez es alimento de otros animales. Generando así una gran cadena alimenticia que favorece a la biodiversidad y producción del ecosistema. Por ejemplo, las áreas de surgencia costera son capaces de sustentar grandes pesquerías ya sea de peces, moluscos, crustáceos, algas, entre otras.
Foto: Giuliana Vomero
La surgencia también juega un rol en las dinámicas de población de peces, la dispersión de las larvas de distintos organismos, la composición de la comunidad de animales que viven en el fondo marino y otras dinámicas océanicas. En conclusión, es una de las fuerzas que moldea las características de la biodiversidad marina.
Como todo en la naturaleza, los eventos de surgencia a lo largo de la costa se pueden ver afectados por factores locales o de gran escala.
La morfología de la costa, la estacionalidad de los vientos, entre otros factores juegan un rol muy importante en la forma en que la surgencia costera se comporta. Es por ello que en Chile se pueden describir dos zonas: la zona del norte (18°–30°S) en donde los vientos son constantes y favorecen a la surgencia en todo el año. Y la zona central de la corriente (30°–41°S) en donde los fenómenos de surgencias son estacionales, y se dan con mayor frecuencia en primavera y verano (Montecinos y Gomez., 2010, Montecino y Lange., 2009, Letelier et al., 2009, Thiel et al., 2007). En termino de localidades, se da principalmente en Mejillones, Antofagasta, Lengua de Vaca (Coquimbo), Concepción y Golfo de Arauco. También se puede dar en Caldera, Isla Choros, Punta Curaumilla.
En términos de gran escala, existe un fenómeno el cual regula la intensidad de los fenómenos de surgencia, llamado el fenómeno de El Niño. Este es un fenómeno de carácter climatológico el cual es capaz de modificar las condiciones normales del Pacífico Sur.
En condiciones normales, el pacífico sur se caracteriza por tener aguas frías en el borde oriental gracias a la surgencia costera, las cuales al dirigirse al norte se acercan hacia el ecuador para transformarse en aguas cálidas. Luego se desplazan hacia el oeste, es decir hacia Asía y Australia. En el Pacífico Sur Occidente como las aguas son más cálidas, se genera un clima tropical con mayores precipitaciones. Cuando los vientos que producen la condición normal se debilitan, el agua caliente del oeste comienza a desplazase por todo el pacífico llegando al borde oriental (en este video pueden ver el cambio de la temperatura superficial del agua entre 1997 y 1998. Notese como empiezan a llegar aguas de color naranja y rojo a la costa chilena).
Ustedes me dirán, “¡que bueno agua calentita para las costas chilenas!”. Que bueno para los bañistas, pero no tan bueno para las dinámicas que hablamos antes.
El agua caliente que se desplazó, ahora ocupa el lugar de las aguas subsuperficiales frías que se encontraban en la condición normal. Por lo tanto, el fenómeno de surgencia, en vez de traer consigo agua fría con nutrientes, trae agua caliente con menos nutrientes, lo que desfavorece a la fertilización de las aguas costeras. Además, al debilitarse los vientos, este fenómeno no ocurre con tanta frecuencia (Montecinos y Gomez., 2010).
El último El Niño que se experimento fue en el 2017, el borde oriental aumento la temperatura superficial del mar en 1,2 °C (Garreaud 2018). Uno de los más grandes fue en 1997-1998, en donde la temperatura del agua aumento de 1 a 3°C . Escribano et al., 2004 publicó que la cantidad de fitoplancton y el tamaño de estos organismos en esos años fue menor a años consecutivos, lo que concluyó en un zooplancton de menor tamaño. También cambiaron las composiciones de las comunidades que viven en el fondo, ya que al experimentar nuevas condiciones, crecieron especies que no se veían favorecidas antes pero ahora sí. Por último, se vieron menos desembarques en la pesquería de Anchoveta.
Pero no solo genera cambios en las condiciones biológicas y ecológicas, también genera cambios en el clima. Como dijimos, las corrientes y la temperatura del océano juegan un rol fundamental en las características del clima. Por lo tanto, cuando agua cálida se encuentra en el pacífico oriental, es muy probable que aumente el clima húmedo y las lluvias en estas zonas.
En lo personal, la surgencia y el fenómeno El Niño los encuentro muy interesantes porque nos demuestra lo poderoso que puede ser un fenómeno en definir la biodiversidad y las dinámicas socioeconómicas de comunidades costeras. Pero a la vez me intriga ya que las condiciones que se dan en el fenómeno de El Niño, son muy parecidas a las que se predicen si el cambio climático sigue avanzando.
Para esta columna utilizamos las siguientes fuentes de información:
Aguilar, A (2004) Geografía General, Segundo Edición. Pearson Educación.
Denny, M. (2008) How the Oceans work: an introduction to Oceanography. Princeton University Press, Princeton, New Jearsey.
Escribano, R., Daneri, G., Farías, L., Gallardo, V., González, H., Gutiérrez, D., Lange, C., Morales, C., Pizarro, O., Ulloa, O., Braun, M. (2004) Biological and chemical consequences of the 1997–1998El Niño in the Chilean coastal upwelling system: a synthesis. Deep-Sea Research II 51 2389–2411
Garreaud R. (2018) Tres Niños Sorprendentes. Boletín Técnico (5): 5-9
Letelier, J., Pizarro, O., Nuñez, S. (2009) Seasonal variability of coastal upwelling and the upwelling front off central Chile. Journal of Geophysical Research (114) doi:10.1029/2008JC005171
Montecino, V., Lange, C. (2009) The Humboldt Current System: Ecosystem components and processes, fisheries, and sediment studies. Progress in Oceanography (83):65–79
Montecinos, A., Gomez, F. (2010) ENSO modulation of the upwelling season off southern‐central Chile. Geophysical Research Letters v.37 (2) doi:10.1029/2009GL041739
Sievers, H. (1970) Circulación en el Pacífico Sur. Revista de Marina, 441-451.
Thiel, M., Macaya, E., Acuña, E., Arntz, W., Bastias, H., Brokordt, K., Camus, P., Castilla, J C., Castro, L., Cortés, M., Dumont, C., Escribano, R., Fernandez, M., Gajardo, J., Gaymer, C., Gomez, I., González, A., González, H., Haye, P., Illanes, J E., Iriarte, J L., Lancellotti, G. Luna-Jorquera, G., Luxoro, C., Manriquez, P., Marín Muñoz, P., Navarrete, S., Perez, E., Poulin, E., Sellanes, J., Sepúlveda, H., Stotz, W., Tala, F., Thomas, A., Vargas, C., Vasquez, J., Vega, J M. (2007). The humboldt current system of northern and central chile. Oceanographic processes, ecological interactions and socioeconomic feedback. Oceanography and Marine Biology: An Annual Review (45): 195-344