Autores: Raymundo Avendaño-Ibarra1 , Roxana De Silva-Dávila1.
1Instituto Politécnico Nacional, Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas. Av. IPN s/n. Col Playa Palo de Sta. Rita. CP 23096, La Paz, B.C.S., México.
Introducción
Los océanos son fundamentales para nuestro planeta. Desempeñan un papel crucial en la regulación del clima, la absorción de dióxido de carbono y por supuesto, son responsables de sustentar la vida en la Tierra debido a que producen hasta el 70% del oxígeno que respiramos todos los organismos del planeta. Cada océano de nuestro planeta es un ecosistema complejo y dinámico, en el que intervienen diferentes fenómenos naturales que afectan su circulación, la distribución de nutrientes y la vida marina en general. Los remolinos son uno de estos procesos y son de gran importancia para las zonas costeras y oceánicas del mundo.
¿Qué son los remolinos oceánicos?
En términos generales los remolinos en el océano se definen como un movimiento circular del agua de mar. Su formación se debe a múltiples causas, por ejemplo, la interacción de diferentes corrientes oceánicas que fluyen en la misma o en diferente dirección. Su fricción o su choque generan que el agua se desvíe hacia uno u otro lado del flujo principal. También, se forman remolinos cuando las corrientes se doblan haciendo “bucles” o “círculos” que terminan separándose de la corriente principal. Si el agua se mueve en forma circular en el sentido contrario a las manecillas del reloj es un remolino ciclónico y si se mueve en el sentido de las manecillas del reloj entonces es un remolino anticiclónico (Bakun, 2006). Otros factores que intervienen en su formación, son la fuerza de rotación de la Tierra (Coriolis), los vientos, la topografía de los continentes y el efecto de las montañas submarinas e islas, que modifican la dirección e intensidad del flujo de las corrientes marinas.
Los remolinos pueden ser pequeños, abarcando desde unos cientos de metros de diámetro y tan grandes, que cubren cientos de kilómetros extendiendo su efecto en la columna de agua del mar hasta los 200 m de profundidad. Los remolinos se forman y permanecen organizados desde unos días hasta varios meses antes de deshacerse, pueden formarse en diferentes temporadas del año y en diferentes lugares de una misma región (Figueroa et al., 2003). También, pueden moverse de la costa al océano abierto o a lo largo de la costa. Por estas razones se les denomina procesos de mesoescala (meso= media).
Los remolinos se ven mejor desde el cielo
Debido a sus dimensiones, los remolinos normalmente no pueden detectarse a simple vista, pero si es posible observarlos con la información sobre la altura del mar, concentración de clorofila-a y temperatura de la superficie del mar, que los satélites en órbita proveen. Esta información se procesa en computadoras y se generan mapas de distribución de dichas variables que pueden mostrar el patrón circular o espiral característica de un remolino. Otra forma de detectarlos, es analizando los datos que se obtienen en investigaciones realizadas en barcos oceanográficos. Con equipos especiales, los investigadores toman datos ambientales de la columna de agua y muestras de plancton, que después de analizarse permiten establecer su presencia o ausencia y sus características y efectos biológicos en la región estudiada.
¿Cómo impactan los remolinos oceánicos en el ecosistema marino?
El movimiento circular de los remolinos tiene efectos sobre los nutrientes y el plancton (fitoplancton y zooplancton, organismos vegetales y animales microscópicos que son acarreados por las corrientes marinas), que son la base de las tramas tróficas marinas. Si los remolinos son ciclónicos, el agua del fondo fría y rica en nutrientes se eleva hacia la superficie fertilizándola y produciendo un incremento en las poblaciones del plancton que a su vez atraen a los grandes depredadores. Si el remolino es anticiclónico, el agua superficial se desplaza hacia su centro y se hunde, generando una baja producción de fitoplancton y zooplancton. Adicionalmente, se ha demostrado que cada tipo de remolino puede tener una composición de nutrientes y plancton distinta, por ejemplo, de larvas de peces que se mueven junto con el remolino (Avendaño-Ibarra et al., 2013). Los remolinos tienen un impacto significativo en la productividad biológica de la zona costera y oceánica, ya que más del 50 % de las especies de invertebrados bentónicos que tienen una fase de vida planctónica dependen de estos remolinos para transportarse de una a otra zona del océano para completar su ciclo de vida (Bakun, 1996; Pineda, 2000).
Remolinos en el Pacífico mexicano
En el Pacífico de México, los remolinos se forman principalmente durante el verano. En particular, en la costa occidental de la península de Baja California, se presenta un remolino anticiclónico en la Bahía de San Sebastián Vizcaino que permanece alrededor de seis meses. Este se forma por el efecto del flujo hacia el sur de la Corriente de California y la topografía. Al realizar ondulaciones en su flujo al sur, esta corriente forma remolinos ciclónicos y anticiclónicos durante todo el año. En contraste, en la región norte del Golfo de California se forma un remolino ciclónico durante el verano que cambia de dirección en invierno (Lavín et al., 1997; Beier, 1997) y se han registrado hasta cinco remolinos (Pegau et al., 2002) entre las costas continental y peninsular del golfo (Fig. 1).
También es posible encontrar pares de remolinos (ciclónico y anticiclónico juntos), llamados dipolos, por ejemplo, frente a la costa del Istmo de Tehuantepec (Fig. 2) cuyo origen se debe al efecto de los vientos Tehuanos sobre la superficie del mar (Aceves-Medina et al., 2017), y donde se ha registrado un acoplamiento de paralarvas de cefalópodos con los pulsos de productividad y retención asociados al movimiento de los remolinos (Aceves-Medina et al., 2017).
Los remolinos oceánicos son estructuras extraordinarias que tienen un papel crucial en la circulación, la distribución de nutrientes y la vida marina de los océanos, con un impacto biológico y ecológico significativo en el ecosistema marino. Es necesario continuar monitoreando nuestros mares, a fin de detectar estas estructuras para comprender en que grado afectan a las primeras etapas de desarrollo de especies de importancia comercial y ecológica como la sardina del pacífico [Sardinops sagax (Jenyns, 1842)] y el calamar jumbo [Dosidicus gigas (d’Orbigny, 1835)], y particularmente la formación de remolinos por efecto de ondas cálidas y otros fenómenos oceáno-atmosféricos de calentamiento y enfriamiento como El Niño y La Niña.
Aceves-Medina, G., De Silva-Dávila, R., Cruz-Estudillo, I., Durazo, R., y Avendaño-Ibarra, R. 2017. Influence of the oceanographic dynamic in size distribution of cephalopod paralarvae in the southern Mexican Pacific Ocean (rainy seasons 2007 and 2008). Latin American Journal of Aquatic Research. 45(2): 356-369. http://dx.doi.org/10.3856/vol45-issue2-fulltext-11.
Avendaño-Ibarra, R., Godínez-Domínguez, E., Aceves-Medina, G., González-Rodríguez, E., y Trasviña, A. 2013. Fish larvae response to biophysical changes in the Gulf of California, Mexico (winter‐summer). Journal of Marine Sciences, 2013(1), 176760. https://doi.org/10.1155/2013/176760.
Bakun, A. 1996. Patterns in the oceans: Ocean processes and marine populations dynamics. CIBNOR. 323 pp.
Bakun, A. 2006. Fronts and eddies as key structures in the habitat of marine fish larvae: opportunity, adaptive response and competitive advantage. Scientia Marina, 70(S2), 105-122. https://doi.org/10.3989/scimar.2006.70s2105.
Beier, E. 1997. A numerical investigation of the annual variability in the Gulf of California. Journal of physical oceanography, 27(5), 615-632. https://doi.org/10.1175/1520-0485(1997)027%3C0615:ANIOTA%3E2.0.CO;2
Figueroa, J.M., Marinone, S.G., Lavín, M.F. 2003. A description of geostrophic gyres in the southern Gulf of California. In: Velasco Fuentes, O.U., Sheinbaum, J., Ochoa, J. (eds) Nonlinear Processes in Geophysical Fluid Dynamics. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-010-0074-1_14.
Lavín, M. F., Durazo, R., Palacios, E., Argote, M. L., & Carrillo, L. 1997. Lagrangian observations of the circulation in the northern Gulf of California. Journal of Physical Oceanography, 27(10), 2298-2305. https://doi.org/10.1175/1520-0485(1997)027<2298:LOOTCI>2.0.CO;2.
Pegau, W. S., Boss, E., & Martínez, A. 2002. Ocean color observations of eddies during the summer in the Gulf of California. Geophysical Research Letters, 29(9), 6-1. https://doi.org/10.1029/2001GL014076.
Pineda, J. 2000. Linking larval settlement to larval transport: assumptions, potentials, and pitfalls. Oceanography of the eastern Pacific, 1(2000), 84-105.
