Oceanografía: Dinámica, Propiedades y Procesos

Provincias Oceánicas

Criterio geográfico. 3 vs 5 océanos. 3 grandes: Atlántico, Pacífico, Índico. Ártico y Austral (del Sur) conectan las 3 grandes cuencas: Sistema Circumpolar Antártico. El Océano del Sur está aislado térmicamente en superficie y es el punto más frío de nuestro planeta. Atlántico e Índico son relativamente pequeños. Pacífico: más energía, recibe más radiación y tiene agua más fría, siendo fundamental en la dinámica de los demás océanos.

Masas de Agua

Relación Tº-S para determinar masas de agua. Máxima Tº en la zona intertropical. Salinidad mayor en trópicos por evaporación, mínima en polos. Sur del ecuador: menor salinidad por lluvias. Aguas más densas próximas a los polos y menos en zonas intertropicales. Hay aguas tropicales, transicionales y polares. Las más estables en T-S son las polares. En zonas polares con -2º se empieza a congelar el océano y el cristal de hielo, que no puede contener sales, las expulsa. El hielo superficial se hace menos denso y debajo se crea una concentración de sal. El hielo flota y el agua líquida se hunde. Se mueven por el fondo hasta más allá del ecuador: agua antártica de fondo.

Distribución de Sales en el Océano

En el océano profundo, la salinidad está estabilizada, en superficie no. Haloclina: cambio drástico en la salinidad. Marca variaciones en la densidad. Salinidad: cantidad de sales por kg de agua marina en el momento en que todas las sustancias llamadas carbonatos se convirtieran en óxidos y el bromo y el yodo fueran reemplazados por cloro y toda la materia orgánica se encontrara oxidada.

Sistemas de Desalinización

• Filtrado mediante resinas: cilindro con resina a la que se adhieren los iones. Muy usada en barcos, es cara.
• Electrodiálisis: aplicar corriente eléctrica.
• Ósmosis inversa: la más usada. 2 compartimentos separados por una membrana. Pasa agua pura al otro lado.

Efecto de la Temperatura

La salinidad depende mucho de la temperatura. Ej. Atlántico con Tº 10-12º en intertropical y superficie. En 1000m, 4-5º. Cambio brusco de Tº en la termoclina (intervalo por encima de zona profunda y por debajo de zona superficial); puede ser permanente o estacional.

Efecto de la Salinidad

Mayor concentración de salinidad en regiones intertropicales, baja en polos y ecuador. En polos hay ascenso progresivo (haloclina) y a mayor profundidad se homogeneiza. Atlántico: descenso de salinidad por hundimiento de masas procedentes de las corrientes del Golfo, muy salinas.

Efecto Combinado T-S

Modifican la densidad. Región donde aumenta progresivamente la densidad: picnoclina.

Luz

Importante en la vertical, en relación con la vida. Los colores varían en profundidad por la absorción de distintas radiaciones. Zona fótica: superior (todas las radiaciones), inferior (azules y violetas). Zona afótica: no penetran radiaciones. La luz es fundamental para organismos primarios unicelulares, necesitan luz para desarrollar funciones y captar nutrientes.

Interacción Océano-Atmósfera

99% de la energía proviene del sol. Importante la radiación de corta longitud. Esta se puede reemitir con larga longitud y permanecer en el sistema, aportando energía extra. El hemisferio norte concentra más proporción terrestre y tiene mayor variación térmica, que se transmite a los océanos. Estos homogeneizan las diferencias, capacidad que no tiene la atmósfera. Para estabilizar el calor, traspasa energía de una zona a otra: giro subtropical, zona de alta concentración de calor. La atmósfera y el océano se mueven como células convectivas. La dinámica la explicó Coriolis: "cualquier cuerpo que se desplace en el hemisferio norte sufre una deflexión hacia la derecha, que es contraria en el hemisferio sur". El ecuador no tiene este efecto. Es causado por la rotación de la Tierra y su consecuente disminución de velocidad con aumento de latitud. También determina diferencias entre vientos.

• [0-30º vientos N-S: alisios]
• [0-60º vientos S-N: contraalisios]
• [60-polar vientos N-S: vientos polares]

Otros vientos: Brisas dinámicas costeras, por diferencia de calor específico entre tierra y agua. Se calienta la tierra, sube el aire: brisa del océano al continente. Por la noche el agua conserva mejor la energía y la brisa va desde el continente al océano. Monzones como los anteriores pero a gran escala: invierno, verano.

Circulación Oceánica

La circulación oceánica superficial está relacionada con la circulación atmosférica: caótica. Principales: las cálidas o las que ganan calor en un momento determinado. Se definen superficiales las que están sobre la picnoclina. Se originan por fricción del viento. 3 factores: dinámica eólica, efecto Coriolis, posición de los continentes. Los primeros metros de la columna de agua van a 45º pero en profundidad pueden ir a 90º o en sentido contrario. El efecto Ekman determina distintas células de corrientes superficiales:

1. Convergencia subtropical sobre la región tropical: se concentra agua superficial, salina y cálida. Termoclina baja, pocos elementos no conservativos: zona oligotrófica.
2. Divergencia oceánica en el ecuador: termoclina alta, rica en conservativos, zona eutrófica.

Corrientes Superficiales

Giros subtropicales y subpolares: en el ecuador hay corriente opuesta a las que generan los alisios: contracorrientes ecuatoriales. Producidas porque NEC y SEC (corriente norte y sur ecuatorial) están acumulando agua superficial y relativamente caliente (poco densa). Se produce hundimiento y se desplaza a la derecha. Al tener dos corrientes barrera, circula en profundidad.

En el Océano del Sur

1. Convergencia antártica: convergen aguas del norte con aguas más frías, hundimiento de aguas dando una masa de temperatura intermedia.
2. Divergencia antártica: 60º latitud hay retirada de agua a izquierda y derecha que ocupa agua de fondo rica en nutrientes; hay poca luz y estos sobran.

Eddies: fríos o cálidos. Pequeñas corrientes, fenómenos de mesoescala que se separan de la masa original. Transportan masas frías/cálidas a zonas con situación térmica distinta.

Atlántico Norte

Transporte de calor y masas superficiales de este a oeste (giro subtropical). Agua caliente de África a América. Produce incremento de evaporación. Menos densidad por su elevada temperatura. Llegan a América con termoclina muy baja. En latitudes altas pierden temperatura pero no salinidad, alcanzando zonas frías; hay incremento de densidad y hundimiento masivo de aguas superficiales.

Sección Transversal

NADW afloran, sufren calentamiento y comienzan a desplazarse, se va enfriando pero la otra se calienta porque va a latitudes más altas. En zonas de convergencia gana densidad y se hunde ligeramente. Gana salinidad por evaporación, dando masas intermedias superficiales. Hay una masa cálida no muy salina (Mediterráneo). El océano va distribuyendo las masas frías y salinas: circulación de la termohalina o cinta transportadora de calor. Las aguas superficiales que se hunden son oxigenadas y llevan el O₂ al fondo.

Tipos de Surgencias

• Costeras (lado oeste de continentes)
• Ecuatorial (controlado por convergencia de alisios un poco más al norte del ecuador. Ascenso de termoclina)
• Antártica (remolino que dispersa las masas de agua superficiales. Ascenso de termoclina)
• Divergencia atlántica (el mayor upwelling. Intensidad luminosa restringida, no consumen nutrientes)
• Otros (efecto pantalla -obstáculos-, variación de geometría costera y ligados a vientos estacionales)

El Niño

Calentamiento de masas superficiales de forma anómala. Células atmosféricas determinan que los alisios sean menos intensos. Masas superficiales aumentan su temperatura, se colapsa la surgencia y la termoclina se hunde.

La Niña

Vientos retiran masa de agua caliente y aflora una profunda. Se intensifican los alisios, activándose la surgencia. La termoclina asciende.

Sedimentos Oceánicos

Barros constituidos por distintos componentes que suelen ser partículas de grano fino de tipo fangoso. Origen y características:

1. Origen y producción de las partículas:
   • A. Materia clástica (terrígenos. Se genera y proviene del continente)
   • B. Materia biogénica (la más importante. Es de origen biológico, generalmente de pequeños caparazones de plancton marino que acaba depositado en el fondo)
   • C. Materia autigénica (materia química que se precipita en el mismo sedimento en el fondo)
   • D. Materia cósmica (escasa importancia)
2. Transporte de las partículas. Si proviene del continente, primero deben entrar en el océano. La biogénica se produce dentro, pero también necesita transporte.
3. Sedimentación, suspensión o disolución en el fondo del mar. Determinan el tipo de sedimento que nos encontraremos.

Tipos de partículas transportadas al océano: por vía fluvial; entrada de partículas por vía eólica; por glaciares e icebergs; y por viento, pero de volcanes. Zonas de mayor erosión son las montañas con intensas lluvias. Principal entrada de sedimentos al océano: los ríos. Muchos de estos forman deltas en la desembocadura. También hay partículas en suspensión cuando el aire está seco.