Informe de laboratorio N 2

Integrantes: Sebastin Ramrez Rivera & Mylene Seguel Fuenzalida Profesor: Julio Morga O. Fecha:

IntroduccinLa baha de la Herradura de Guayacn (295830 S; 712230 W), se encuentra ubicada al sur de la baha de Coquimbo, y esta comunicada con el ocano abierto a travs de una boca estrecha y profunda(Moraga et al., 1993), con orientacin del eje principal al Noroeste. Esta baha es considerada una de las bahas ms protegidas de la IV regin (Pacheco y Berrios, 1979), con un rea que abarca los aproximadamente los 3,3 Km2 y una profundidad promedio de 10m (Olivares, 1988). Los primeros trabajos oceanogrficos por Moraga et al., (1987), describen los cambios estacionales de las condiciones hidrogrficas del rea, en los cuales Olivares (1988) y Olivares et al.,(1985) describen dos situaciones de distribucin trmica, para los meses de otoo e invierno, en donde no hay gradientes en la columna de agua, existiendo periodos donde toda la columna de agua e vuelve homotermal y otra para los meses de primavera-verano donde hay un sistema estratificado persistente. La estratificacin nombrada hace inferir la presencia de capas de agua de distintos caracteres que implican gradientes verticales de densidad (Bascun, 2001). La baha de la Herradura tambin se ve afectada por reas de surgencia que se encuentran a una distancia aproximadamente de 40 km al suroeste del rea en estudio cabe decir que estas reas son locales. El agua ecuatorial subsuperficial (AESS) es la fuente de surgencia predominante en esta zona de Chile esta se caracteriza por ser relativamente fra, y tener bajas concentraciones de oxgeno pero con un alto contenido de nutrientes, esto es lo que hace posibles la alta productividad de esta regin (Valdivia et al, 2005). Los cambios en la intensidad de la radiacin solar que hay en la baha, provoca variaciones estacionales y los cambios en la radiacin local provoca que diariamente las aguas superficiales se calienten en el verano, pero en las aguas profundas se producen alteraciones que se deben a la entrada de aguas fras por la boca de la baha (Moraga et al., 1993) La circulacin geostrfica es un tema que se ha tratado en forma reiterada en nuestro pas. Esta medida indirecta de circulacin se determina a partir de la informacin de entregada principalmente por las distribuciones en profundidad de temperatura y salinidad. El movimiento relativo, referido a un nivel de cero movimientos, es originado por las diferencias de presin que existen entre las estaciones oceanogrficas, comparando iguales profundidades (Dal Santo, 1995). Moraga et al (1994) reportan corrientes geostrficas que fueron calculas respecto a 300m de profundidad, las cuales muestran variaciones espaciales de magnitud y, variaciones temporales con valores mximos de 25cm/s en la zona costera frente a los 30 S. Este trabajo tiene como objetivo estudiar la temperatura superficial en cada estacin. Por medio de grficos se analizara la salinidad, temperatura y densidad para as determinar las masas de aguas que predominan en la baha La Herradura. Por ltimo se har el clculo geostrfico para conocer la circulacin geostrfica.

Materiales y MtodosEl rea de estudio se encuentra frente a la Baha La Herradura de Guayacn. Este estudio se realiz a bordo de la Stella Maris II (Propiedad de la Universidad Catlica del Norte). La baha cuenta con una geografa semicerrada, con una abertura estrecha hacia el noroeste (lvarez, 1995). En la figura 1 se puede observar una transecta, que cuenta con cuatro estaciones y se extiende aproximadamente 4,49 millas nuticas, desde la boca de la baha hasta la ltima estaciones. Y su orientacin va de Noroeste a sureste hacia el exterior, la ubicacin de las estaciones se muestran en la tabla 1. Las latitudes y longitudes de las cuatro estaciones fueron ubicadas con el GPS de la embarcacin. En cada una de estas estaciones se midi la velocidad del viento con anemmetro manual el cual se posiciono en altura de forma longitudinal. Se midi la temperatura superficial del agua con un termmetro protegido contra la presin que ejerce el agua sobre el instrumento, el cual se sumergi por cerca de 5min luego se extraa. Tambin se midi la salinidad, temperatura y conductividad en la columna de agua, con la ayuda de un CTD (conductivity, Temperature, Depth), se hicieron cuatro lances de CTD, uno por cada estacin, las estaciones tenan diferentes profundidades (tabla 2) y el instrumento se lanzaba metros menos para que no chocara con el fondo. El CTD permaneci unos 10 minutos sumergido por cada estacin. Y por ltimo se tom una muestra de agua, esta tarea se logra mediante el uso de una botella de Niskin. Esta botella se une a un cable y se sumerge a la profundidad deseada, una vez tomada la muestra, se extrae. Esta muestra nos permite saber la medicin de salinidad, oxgeno, nutrientes que se encuentran a esa profundidad. Cada dato obtenido se registr en un libro. Luego los datos fueron trabajados en Excel para su posterior anlisis. Para calcular la velocidad geostroficas se utiliz la St1 con la St2 y la St3 con la St4 (Tabla 1). En las estaciones 1 y 2 se tom 340 metros de profundidad y en las estaciones 3 y 4 se tom los 80 metros de profundidad, como referencia de velocidad relativa igual a 0 (cero). Para el clculo de velocidades geostrficas (C) se utiliz la siguiente formula:( )

Donde: L 2sen B - A Distancia entre estaciones Coriolis x sen de la latitud 27o Diferencia entre las anomalas geopotenciales entre cada estacin (m2/ s2 )

Para la aplicacin de la aproximacin geostrfica, se utiliz como nivel de referencia 340m de profundidad para la estacin 1 y 2 mientras que para las estaciones 3 y 4 sutilizo 80m de profundad.

ResultadosPara simplificar el entendimiento de los resultados obtenidos se realizaron diferentes grficos con las variables oceanogrficas tomadas como temperatura (Figura 2), salinidad y densidad, estos datos fueron tomados fecha. Temperatura. La estacin 1 llega hasta los 340m de profundidad y su temperatura flucta entre los 13,4C y los 10,3C aprox., en los primeros 20m la temperatura disminuye de 13,4C a 12,2C aprox. A los 200m se observa un pequeo aumento en la temperatura que va de los 11,7C a los 12,0C y en los 210m la temperatura va disminuyendo paulatinamente a medida que se avanza en la profundidad. La estacin 2 llega hasta los 390m de profundidad, su temperatura en la superficie es de 13,6C aproximadamente y va disminuyendo a medida que se avanza en la profundidad hasta llegar a los 9,8C aprox. En los primeros 30m la temperatura disminuye hasta los 12,0C y luego se observa un aumento en la temperatura que llega a los 12,4C a los 60 m de profundidad y all la temperatura comienza a disminuir gradualmente. La temperatura de la estacin 3 de 115mts de profundidad va desde los 13,4 a los 12,0C. Hasta 40m de profundidad podemos observar la termoclina donde la temperatura disminuye llegando a los 12,1C aprox. De los 40m en adelante podemos observar constantes variaciones trmicas, en dicha profundidad se produce un pequeo aumento de temperatura hasta los 50m llegando a 12,2C, de all hasta los 65m la temperatura disminuye hasta 12,0C el cual vuelve a aumentar a 12,2C en los 75m y de esta profundidad en adelante la temperatura disminuye.La estacin 4 tiene una profundidad de 80m, su temperatura va desde los 13,4C a los 11,9C aproximadamente. Hasta los 30m de profundidad se observa un gran cambio de temperatura que llega a 12,2C, en el cual podemos observar la termoclina. De los 30 m en adelante la temperatura disminuye constantemente. En general en las cuatro estaciones la temperatura disminuye a medida que se avanza en la profundidad y en los 20m aproximadamente de profundidad la temperatura tiende a estabilizarse hasta los 150m y de ah en adelante disminuye.

Salinidad En el grfico de salinidad vs profundidad (figura 3) para la estacin 1 que va hasta los 340m de profundidad, muestra grandes variaciones salinas a medida que se avanza en la profundidad. En la superficie se muestra una salinidad de 34,13psu y en los 40m de profundidad se produce un mnimo gradiente de inversin salina que va de los 34,33psu hasta los 34,32psu, de los 50m hasta los 110m la salinidad aumenta de 34,33psu hasta 34,53psu, en esta profundidad se observa nuevamente un mnimo gradiente de inversin salina que va de 34,55psu hasta 34,54psu, en los 120m hasta los 160m la salinidad solo aumenta de 34,54psu hasta los 34,55psu. A los 190m se observa un gran gradiente de inversin que en solo 20 m la salinidad varia de 34,76psu hasta 34,24psu y en los 210m de profundidad se vuelve a producir un gradiente de inversin salina que aumenta de 34,24psu hasta 34,54psu. Finalmente se produce un ltimo gradiente de inversin salina a los 260m de profundidad que disminuye de 34,53psu hasta los 34,44psu a los 340m de profundidad. Tambin hay una haloclina que va desde los 180m a los 200m de profundidad aproximadamente. La estacin 2 tiene una profundidad de 390m. La superficie tiene una salinidad de 34,19psu el cual aumenta hasta los 10m a 34,21psu, all se observa un gradiente de inversin salina que disminuye de 34,21psu hasta los 34,11psu, a los 20m se vuelve a producir un gradiente de inversin salina cuya salinidad va de 34,11psu hasta 34,48psu en los 80m de profundidad. De all hasta los 210m de profundidad se observa constantes variaciones de salinidad, donde hay mnimas gradientes de inversin salinas. De los 210m de profundidad en adelante la salinidad comienza a disminuir de 34,53psu hasta los 34,41psu. La estacin 3 llega hasta los 115m de profundidad. En los primeros 10m la salinidad es constante y se mantiene en 34,14psu, de los 10m hasta los 20m de profundidad la salinidad aumenta hasta 34,21psu y luego se produce una mnima gradiente de inversin salina que llega hasta los 25m de profundidad y cuya salinidad es de 34,21psu. De los 25m a los 80m de profundidad se puede observar un aumento salino constante que va de 34,21psu hasta los 34,52psu. De all en adelante la salinidad tiende a estabilizarse y la salinidad en los 110m de profundidad alcanza a los 34,54psu y en esa profundidad se produce una mnima gradiente de inversin salina quedando en 34,54psu de salinidad a los 115m de profundidad. La estacin 4 tiene una profundidad de 80m. En la superficie tiene una salinidad de 34,14psu, esta salinidad aumenta en los 15 primeros metros hasta 34,17psu. Luego se produce un mnimo gradiente de inversin salino cuya salinidad disminuye solo 0,003psu,

de los 20m de profundidad hasta los 60m la salinidad aumenta a 34.46psu, y luego la salinidad tiende a estabilizarse y solo alcanza 34,56psu en los 80m de profundidad. Densidad La densidad de las diferentes estaciones fueron llevadas a un grfico (Figura 4), el cual nos muestra el comportamiento de cada una de las estaciones. La estacin 1 la densidad va desde los 25,63 a los 26,47 kg/m-3 y su profundidad mxima llega hasta los 340mts. Se observa que la densidad es directamente proporcional a la profundidad (a mayor profundidad mayor es la densidad). Hasta los 110m de profundidad la densidad aumenta a 26,23 kg/m-3, luego se observa una mnima inversin de densidad que solo disminuye 0,005 kg/m-3, de los 120m a los 160m de profundidad la densidad tiende a estabilizarse aumentando solo hasta 26,25 kg/m-3, de los 120m hasta los 190m de profundidad se observa una picnoclina, donde la densidad llega a 26,45 kg/m-3. En los 190m se produce una inversin drstica de la densidad, disminuyendo hasta 26,04 kg/m-3 en solo 20m. A los 210m de profundidad, el gradiente de densidad se invierte y comienza a aumentar llegando a 26,45 kg/m-3 en los 340m de profundidad. La densidad de la estacin 2 flucta entre los 25,7kg/m^3. y los 25,9 kg/m^3 la profundidad de esta estacin es de 390mts, se observa claramente un aumento progresivo de la densidad a medida que la profundidad aumenta. En la estacin 3 la densidad aumenta abruptamente los primeros 100mts llegando a los 26,2 kg/m^3 este sera el mayor punto en ningn lugar de esta estacin se estabiliza la densidad. La estacin 4 de 80mts de profundidad la densidad flucta entre los 25,7 kg/m^3 y los 26,2 kg/m^3, la densidad en esta estacin tambin aumenta a medida que aumenta la profundidad. Flujos geostrficosEn la estacin 1 y 2 (Figura 6) se observa un flujo superficial al norte hasta los 90m aproximadamente, bajo esta profundidad un flujo con velocidad de 0,2m*s-1 que tiende hacia el sur, este flujo disminuye de velocidad hasta llegar a los 0m*s-1 en los 250m de profundidad, el flujo a los 260m vuelve a tender levemente hacia el norte pero esta vez con una menor velocidad geostrfica de 0,03m*s-1. En la estacin 3 y 4 (Figura 7) el flujo superficial va hacia el sur hasta los 45m de profundidad aproximadamente bajo esta profundidad el flujo es muy dbil (