Concurso Nacional de Proyectos FONDECYT 2004

COMPROBANTE DE RECEPCION DE INFORME FINAL

NUMERO : 1040986# RESPONSABLE :MARCUS ALFONSO SOBARZO BUSTAMANTE RUT :7649337-5 TIPO

:FONDECYT REO. ETAPA :2006 DURACION 3 A-no(s)

TITULO : ARE THE NEAR-INERTIAL OSCILLATIONS THE MAIN VERTICAL MIXINO FACTOR IN THE UPNELLING ZONE OFF CENTRAL CHILE?

DISCIPLINA :OCEANOGRAFIA (CS.DE LA TIERRA)

FECHA RECEPCION :12/04/2007

TIMBRE RECEPCIQN

INFORME FINAL GOBIERNO DE CHILE

COtICYT FONDECVT PROYECTO FONDECYT REGULAR

1040986 3 años 2004-2007

NÚMERO PROYECTO DURACIÓN AÑO DE EJECUCIÓN Marcus Sobarzo Bustamante 7.649.337-5

INVESTIGADOR(A) RESPONSABLE RUT Departamento de Oceanografía. Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas

41 2204016

DÍRECCION FONO 1nsoba17audec.cI

E-mail

PERÍODO QUE INFORMA 15 /Marzo / 2004 15 / Marzo / 2007 DESDE HASTA

CONTENIDO (MARQUE CON UNA X EL CASILLERO QUE CORRESPONDA)

INCLUYE NO INCLUYE

Formulario de Informe Final X

Publicaciones X

Resumen de Tesis Título/Grado X

Información acerca de inventos y patentes X

Otros (especificar)____________________

Informe Incentivo Coop. Internacional (Si corresponde)

ir

Firma Inve igador(a) Responsable

__LJ

/ Fecha: 12J_AbrilJ_2007_

CONTENIDO DEL INFORME FINAL

I. CUMPLIMIENTO DE LOS OBJETIVOS PLANTEADOS EN EL PROYECTO. Marque con una X el casillero correspondiente.

ObjetivosCumplimiento Fundamentar el cumplimiento

Total Parcial No parcial o incumplimiento

1 Investigar si las oscilaciones X Durante el crucero NIOs-1, el aporte

inerciales son la principal causa de de las corrientes próximas a la banda

mezcla vertical en la región de

inercia¡ al cizalle vertical de corrientes es cerca del 50% (entre 14 a 28 m).

surgencia fuera de Chile Central. Falta revisar los otros cruceros 2 Comparar las oscilaciones Las corrientes próximas a la banda

inerciales en el Golfo de Arauco inercia¡ dentro del Golfo son de baja

con las de la plataforma continental.X amplitud, cuando las hay.

3 Comparar las oscilaciones X Se compararon las características

inerciales durante períodos de dinámicas de las corrientes próximas

surgencia y hundimiento costero.a la banda inercia¡ durante los períodos de verano e invierno.

4 Identificar la importancia de la X La brisa marina se identificó como uno

brisa marina para la generación de de los procesos meteorológicos más

las oscilaciones inerciales sobre laintensos durante el período estival en la zona de estudio.

plataforma.

5

Otro(s) aspecto(s) que Ud. considere importante(s) en la evaluación del cumplimiento de los objetivos planteados en la propuesta original o en las modificaciones autorizadas por los Consejos.

El presente estudio ha permitido generar una de las más importantes bases de datos de oceanografía fisica costera sobre plataformas continentales para estudios de procesos de alta frecuencia temporal y alta resolución vertical en la columna de agua frente a costas chilenas. Las mediciones de corrientes con ADCP (300 kHz), temperatura (cadenas de termistores), estaciones Yo-Yo de CTDO, vientos costeros, nivel del mar e intensidad del eco provenientes de ADCP, combinadas con imágenes satelitales de TSM y algunas variables biológicas en distintas estaciones del año permitieron cuantificar la importancia de procesos de alta frecuencia sobre la dinámica de las aguas de la plataforma continental frente a Concepción tales como: mareas internas, oscilaciones inerciales y ciclos diarios. Gracias a estos datos se pudo cuantificar el número de gradiente de Richardson, su variabilidad temporal y estimar el aporte de las oscilaciones inerciales a la mezcla vertical de la columna de agua. Con bastante claridad se puede indicar que la ecología costera sobre esta plataforma está modulada por al menos tres procesos de alta frecuencia que afectarán la distribución de variables biológicas y químicas: mareas internas, ciclos diarios y oscilaciones inerciales.

c

tY42

II. RESULTADOS OBTENIDOS

Describa brevemente los resultados obtenidos en el proyecto en un máximo de cinco páginas, tamaño

carta, espacio seguido. Para cada uno de los objetivos específicos, describa o resuma los resultados.

Relacione las publicaciones y/O manuscritos enviados a publicación con los objetivos específicos. Incluya en

anexos, la información de apoyo que estime pertinente y necesaria para la evaluación.

El presente estudio constituye un avance en las investigaciones de procesos fisicos de alta frecuencia temporal (escala de las horas) y alta resolución vertical (escala de metros) sobre plataformas del continentales en las costas de Chile La obtención de datos oceanográficos de corrientes, intensidad

ivel del mar medidas con ADCP (300 kHz), temperaturas de la columna de agua medidas con eco y n termistoreS, estaciones Yo-Yo efectuadas con CTDO (cada 3 horas), combinado con datos

viento y temperatura superficial del aire) y algunos datos biológicos, han permitido' meteorológicos (

r iiada para el estudio de procesos fisicos en la escala de las horas y de los

una base observacoflal aprop metros (ese vertical).

Las oscilaciones inerciales estudiadas en este proyecto se dan sobre una plataforma limitada por

Lo 4 cañones submarinos y con un intenso efecto del proceso de surgencia costera estacional. La dinámica de este proceso, la cual le da el marco al presente proyecto, se presenta en el pape Sobarzo and

(

Djueldt, 2004 Según este paper, durante el periodo estival la surgencia costera modula la dinámica de .-

esta plataforma en la escala temporal que va desde los 3 a los 12 días. Claramente el primer modo , 1e

empírico (45%), proveniente deSens2íData instalados sobre la plataforma

continental frente a Concepción, se relaciona con el viento local

costa mientras que el a lo largo de la segundo modo lo hace con las fluctuaciones que ocurren a lo largo del quiebre de la plataforma.

Utilizando la misma data anterior, pero centrándose en los períodos de oscilación menores a 40 horas y

filtrando las mareas (series detided), se observa que el proceso de surgencia sobre esta plataforma está acompañado de intensas oscilaciones inercialeS, las cuales desfasan en 180° las capas de superficie y de fondo generando un shear horizontal que, según la hipótesis de nuestro estudio, estaría involucrado en la mezcla vertical de la columna de agua. La primera descripción de estas oscilaciones se hace en el

paper NIOs-2 (Sobarzo el al., enviado).

Un resultado fundamental es que las oscilaciones próximas a la banda inercia1 son uno de los procesos ión. Su presencia fisicos más conspicuos que ocurren sobre la plataforma continental frente a Concepc abarca toda la columna de agua con menores amplitudes a media agua y con intensificaciones regulares tanto durante periodos de verano como de invierno. Aunque la ocurrencia de estas oscilaciones se puede atribuir cualitativamente al vient. relaciones atiV4S entre estas-

variables han sido más(

dificiles de obtener. Además, estas oscilaciones próximas al período inercial (Tp= 20,1 horas)

"conviven" con otros procesos periódicos tales como mareas internas semi diurnas (M2= 12,4 horas) y

migraciones verticales diarias de organismos (24 horas). Estas últimas migraciones han sido registradas por el eco obtenido de las mediciones con ADCP tanto en verano como en invierno. Por otro lado, las observaciones oceanográficas y meteorológicas efectuadas en períodos de invierno y verano muestran escenarios completamente distintos en relación a los flujos medios y varianza de las corrientes, hidrografía y comportamiento de los vientos.

A continuación se indican los objetivos específicos y cómo los resultados de este proyecto se han usado

para su cumplimiento.

Objetivo específico No. 1: Usar una combinación de ADCP, TRAMP, CTD y termistores sobre la plataforma frente a Concepción y en el Golfo de Arauco para la obtención de datos hidrográficos y de velocidad de la corriente de alta resolución vertical y temporal.

El área de estudio, con una explicación de todas las mediciones realizadas durante este proyecto, se indica en el Anexo 1. En este anexo se incluye un bosquejo con el diseño de todo el instrumental anclado durante los tres años de este proyecto. Además, se indican todas las mediciones fisicas complementarias al proyecto que se realizaron gracias a la gestión de cooperación con otros investigadores de la Universidad de Concepción. Sobre la base de la información entregada en este Anexo se puede indicar que este objetivo fue cumplido en forma total con la única excepción de la falla electrónica, previa al Crucero, del TRAMP e informada en el Anexo 2 del Informe de Avance año 1.

Objetivo específico No. 2: Usar los datos anteriores para cuantificar el shear vertical, y la variabilidad de la estructura termal y de densidad vertical de la columna de agua.

El cizalle vertical de las corrientes horizontales sobre la plataforma continental y la estructura vertical de densidad de la columna de agua se ha analizado en el paper NIOs-1 (Sobarzo et al., en preparación. Citado por tal nombre en la Tabla de la sección 111.1 de este Informe). Un resumen de los resultados principales de este paper se indican en el Anexo 2. De acuerdo con resultados preliminares del cizallie vertical (Figura 2-3) las corrientes de la banda inercia] harían su principal aporte al roce vertical en el estrato entre 14 y 28 m, aproximadamente.

Objetivo específico No. 3: Usar los datos para caracterizar las oscilaciones inerciales (NIOs) tanto sobre la plataforma como sobre el Golfo de Arauco.

En el paper N!Os-2 se da una caracterización física de los principales rasgos dinámicos de las oscilaciones inerciales sobre la plataforma continental frente a Concepción. En este paper se indica que la banda próxima a la inercial (0.045 a 0.055 cph) da cuenta entre el 2.6 al 61.5% de la varianza de la corriente total observada con un desfase cercano a los 1800 entre la capa de superficie y la de fondo. Las amplitudes de estas corrientes fueron más intensas en la zona del quiebre de la plataforma (alrededor de 20 cm/s) que hacia la plataforma interior (alrededor de 5 cm/s). Claramente estas oscilaciones mostraron intensificaciones en su intensidad que fluctuaron entre los 3.5 a 10 días.

Por otro lado, el análisis de datos de comentes en el interior del Golfo de Arauco e informadas en el paper NIOs-3, no mostró la presencia de oscilaciones inerciales. Probablemente los efectos batimétricos del cañón del río Biobio y la fricción de fondo impiden la presencia de oscilaciones inerciales en este golfo. El pape! NIOs-3 describe la circulación en el interior del golfo enfatizando el efecto batimétrico sobre las corrientes de marca.

Objetivo específico No. 4: Usar la información del objetivo 2 para parametrizar la mezcla vertical a través de algunos descriptores.

De acuerdo a la metodología propuesta en el proyecto la estimación de la mezcla vertical se efectuó por medio del Número de Gradiente de Richardson (Ri), definido como:

El

g(P(.2z

Ri =.JC1I

¿_z

donde:

g = Aceleración de gravedad (m/s2) p = densidad z = profundidad u = componente horizontal de la velocidad

En el Anexo 2 se muestran resultados preliminares del numero de gradiente de Richardson para el Crucero NOs-1.

Objetivo específico No. 5: Obtener información sobre vientos, radiación y nivel del mar en las

cercanías del área de estudio.

En la Tabla 1-1 del Anexo 1 de este Informe se indica los períodos de tiempo en que se registró la velocidad y dirección del viento y la temperatura superficial del aire en la península de Hualpén. Además, en el paper NIOs-4 (Figueroa & Sobarzo, en preparación) se incluyen datos meteorológicos de varias localidades costeras e interiores de la Octava región. Con estos datos se ha podido caracterizar la variabilidad espacial y temporal del proceso de brisa marina en esta región.

Objetivo específico No. 6: Cuantificar los efectos del viento superficial y el enfriamiento nocturno

sobre la mezcla vertical.

Objetivo pendiente pendiente para un tesista de pregrado (Gasto comprometido autorizado para el ano 2007).

Objetivo específico No. 7: Comparar las características dinámicas de las NTOs durante verano (con brisa de mar) e invierno (sin brisa de mar).

Una comparación de las oscilaciones próxima a la banda inercial durante períodos de verano e invierno se estudian en el paper NIOs-I. Un resumen con los resultados principales de este paper se adjuntan en el Anexo 2 de este Informe. Las conclusiones preliminares que se deducen estos resultados son:

a. La estructura vertical de las oscilaciones inerciales presentan un modo baroclínico con un cambio de signo entre 20 y 35 m (en verano) y 30 a 45 (en invierno).

b. Se hipotetiza que este cambio de signo en la estructura vertical varía con la estratificación. Esto sería consistente con lo encontrado por Shearmman (2005).

c. Durante el verano, las intensificaciones de las N1Os se producen aproximadamente en fase en toda la columna de agua con una periodicidad variable entre 3 a 5 días.

d. Las NIOs son más intensas durante el invierno (superficie: 30 cm/s; fondo: 15 cm/s). Y e. Las NIOs se extienden por mayor tiempodiiinte el invierno, entre 5 a 7 días. Verano: 2 a 4

días f Durante invierno, las NIOs decaen entre 35 a 45 m. En verano lo hacen alrededor de los 25 m.

'7

Asociado a este mismo objetivo, además, se estudiaron los cambios estacionales en los vientos favorables al proceso de surgencia costera, el grado de estratificación de la columna de agua y el caudal de los ríos que afectan la dinámica de la plataforma continental frente a Concepción. Este estudio se informa en el paper NWs-5 (Sobarzo et al., enviado). De acuerdo a este manuscrito, a escala estacional, la surgencia costera compite con otros dos forzantes que modifican la estratificación de densidad vertical de la columna de agua. Estos procesos corresponde al balance de calor de Ja capa de mezcla dominado por la radiación solar con máximos en enero y por el balance de agua dulce dominado por la descarga de ríos y precipitaciones con máximos en Junio-Julio. En la escala de tiempo estacional, la temperatura de la columna de agua en los primeros 10 m sigue de cerca el flujo de calor superficial neto resultando en una capa de mezcla somera y cálida desde Diciembre hasta Abril. La temperatura bajo los 1 5 m de profundidad está controlada por la surgencia costera estacional, la cual es favorecida por vientos desde el suroeste durante la primavera y verano austral. También sobre una escala estacional, la salinidad en los primeros 20 m de profundidad está determinada por el ciclo anual de la descarga de ríos y precipitaciones, mientras que bajo los 25 m de profundidad, la salinidad está controlada por el patrón estacional de la surgencia.

Objetivo específico No. 8: Identificar la importancia de la brisa marina para la generación de NIOs sobre la plataforma continental.

La brisa marina se identificó como un proceso meteorológico fundamental de la dinámica atmosférica durante período estival en la Octava Región. Además de lo indicado en el paper NIOs-4, en el paper

NIOs-5 se analizó una serie de tiempo de la velocidad y dirección del viento proveniente de una tt 'k estación meteorológica instalada en el puerto de Talcahuano (36°42.28'S, 73°06.73'W) y cuyo registro

se extendió desde el 1 de Enero de 2001 hasta el 30 de Abril de 2005. Aunque cualitativamente se han /z Á)íc.

podido establecer relaciones entre el ciclo diario en el viento inducido por la brisa marina y las -

corrientes próximas a la banda inercia] (paper NIOs-2) todavía queda hacer más progresos en la parte de poder cuantificar dicha relación.

Objetivo específico No. 9: Comparar la intensidad y fase de las NiOs sobre la plataforma y en el golfo de Arauco.

La ausencia de oscilaciones inerciales en la parte más interior del Golfo de Arauco y las recomendaciones del revisor de este proyecto hicieron que nuestro estudio se concentrara más en lo que sucede sobre la plataforma continental frente a Concepción. Las características dinámicas de amplitud y fase de las oscilaciones inerciales se indican en el paper NIOs-1.

Objetivo específico No. 40: Comparar la intensidad y fase de las NiOs durante condicions d surgencia y hundimiento costero. Ç L

La amplitud y fase resultante de un análisis de funciones ortogonales empíricas (modos empíricos verticales) de las corrientes detided en verano (condición de surgencia) e invierno (condición de hundimiento costero) se muestra en la Figura 2-9 del Anexo 2 de este Informe. En general, la amplitud es un poco mayor durante el invierno con una condición baroclínica durante ambos períodos.

Objetivo específico No. 11: Con los datos de viento y ADCPs encontrar las condiciones de viento que excitan las NIOs, es decir, la fase (tiempo de inicio) de las intensificaciones en las NIOs.

Objetivo específico No. 12: Dependiendo de los resultados del objetivo anterior, estudiar la posibilidad de predecir los períodos de intensa mezcla generados por las NiOs.

Los objetivos it y 12 están pendientes para un tesista de pregrado (Gasto comprometido autorizado '21 para el año 2007).

Por último, en el Anexo 3 se indican los resultados preliminares de las líneas de investigación biológicas complementarias que pretenden encontrar señales de alta frecuencia (mareas, inercial, diario) asociadas con este estudio fisico.

* ------------

7

III. PRODUCTOS GENERADOS POR EL PROYECTO

En esta sección debe incluir todo documento o material cuyo contenido corresponda substancialmente a los objetivos del proyecto que se informa y en los que se indique el N° del proyecto FONDECYT. Aténgase a los formatos que se incluyen para cada tipo de producto generado. Adjunte copia de los documentos no enviados previamente a FON DECYT. Utilice las hojas adicionales que sean necesarias.

Si Ud. tiene un proyecto de Incentivo a la Cooperación Internacional, destaque con (*) las publicaciones generadas como producto del mismo a continuación de las que corresponden al Regular

1. Artículos en revistas científicas nacionales o extranjeras con Comité Editorial.

Marque con una 'X" lo que corresponda. Para trabajos En Prensa/ Aceptados/ Enviados adjunte copia de carta de aceptación o de envío.

Autor(a)(es/as) Marcus Sobarzo, Arnoldo Valle-Levinson, Dante Figueroa and Oscar Piza río

Título (Idioma Original) Near-inertial motions and its contribution to the vertical mixing on the Paper NIOsi continental shelf off Concepcion, central Chile

Nombre Completo de la Revista.

Ref. bibliográfica Año: Vol. N° Pág.

Estado de la publicación a LI Publicada U Aceptada LI Enviada X En preparación la fecha,* /En Prensa Otras fuentes de Convenio Fundación Andes-Woods Hole Oceanographic Institution - financiamiento, si las hay Universidad de Concepción.

Autor(a)(es/as) Marcus Sobarzo, Kipp Shearman and Steve Lenl2

Título (Idioma Original) Near-inertial motions over the continental shelf off Concepción, Paper NIOs-2 central Chile Nombre Completo de la Pro gress in Oceanography

Ref. bibliográfica Año: N° Pág.

Estado de la publicación a U Publicada LI Aceptada - X Enviada LI En preparación la fecha.* ¡En Prensa Otras fuentes de CONICYT Chile Project No. 1940998 financiamiento, si las hay National Science Foundation grants OCE-0241292 and OCE-

02820773. Convenio Fundación Andes-Woods Hole Oceanographic Institution - Universidad de Concepción.

1

Autor(a)(es/as) Marcus Sobarzo and David Donoso

Título (Idioma Original) Topographic interaction of tidal and subtidal currents inside Paper N10s3 of the Gulf of Arauco, Chile (361) Nombre Completo de la Continental ShelfResearch Revista.

Ref. bibliográfica Año: N° Pág.

Estado de la publicación a E Publicada E Aceptada O Enviada X En preparación la fecha,* /En Prensa Otras fuentes de financiamiento, si las hay

Autor(a)(es/as) Dante Figueroa and Marcus Sobarzo

Título (Idioma Original) Atmospheric variability in an upwelling region in the days-scale Paper NIOs-4

Nombre Completo de la Revista.

Ref. bibliográfica Año: N° Pág.

Estado de la publicación a E Publicada E Aceptada El Enviada X En preparación la fecha.* ¡En Prensa Otras fuentes de financiamiento, si las hay

jJ

t'io

Autor(a)(es/as) Marcus Sobarzo, Luis Bravo, David Donoso, José Garcés-Vargas and Wolfgang Schneider

Título (Idioma Original) Coastal upwelling and seasonal cycles that influence the water Paper NIOs5 column over the continental shelf off central Chile

Nombré Cómkto diTá Pro qress in Oceanography

Ref. bibliográfica Año: N° Pág.

Estado de la publicación a U Publicada E Aceptada X Enviada E En preparación la fecha.* ¡En Prensa Otras fuentes de FONDAP COPAS financiamiento, si las hay

/

Autor(a)(es/as) M. Sobarzo, L. Castro, A. Valle Levinson anci C. Chandía.

Título (Idioma Original) Diurna¡ vertical motions during summer and winter conditions on the Paper NIOs-6 continental shelf off Concepcion, central Chile.

Nombre Completo de la Revista.

Ref. bibliográfica Año: N° Pág.

Estado de la publicación a E Publicada El Aceptada El Enviada X En preparación la fecha.* ¡En Prensa Otras fuentes de financiamiento, si las hay

2. Otras publicaciones/ productos.

Autor(a)(es/as)

Título (Idioma Original)

Tipo de publicación o EJ Monografía LI Seminario /Taller /Curso producto EJ Libro [1] Informe Técnico

LI Capítulo de Libro EJ Software Marque con una "X- lo que EJ Mapa EJ Patente corresponda EJ Exposición de Arte

Otro. Especificar:

Editor(es) (Libros o Capítulos de Libros)

Nombre de la Editorial! Organización

Lugar y Fecha de Publicación País:

Fecha:

Autor(a )(es/as)

Título (Idioma Original)

Tipo de publicación o EJ Monografía E] Seminario /Taller /Curso producto EJ Libro EJ Informe Técnico

EJ Capítulo de Libro EJ Software Marque con una "X- lo que [j] Mapa EJ Patente corresponda EJ Exposición de Arte

Otro. Especificar:

Editor(es) (Libros o Capítulos de Libros)

Nombre de la Editorial/ Organización

Lugar y Fecha de Publicación País:

Fecha:

IM

3. Presentaciones a Congresos Nacionales e Internacionales. Adjunte copia del resumen o texto de la ponencia y de la tapa de/libro de Resúmenes, si no la ha enviado previamente.

Autor(a)(es/as) 1 M. Sobarzo, D. Figueroa y O. Pizarro

Título (Idioma - Mareas internas semidiurnas sobre la plataforma continental frente a Concepción. Original)

Nombre del Congreso XXV Congreso de Ciencias del Mar XI Congreso Latinoamericano de Ciencias del Mar

Lugar Fecha País: Ciudad: Fecha: 16 al 20 de Mayo

Chile Valparaísode 2005

Autor(a)(es/as) M. Sobarzo, D. Figueroa y O. Pizarro

Título (Idioma Estructura vertical de las oscilaciones inerciales sobre la plataforma continental Original) frente a Concepción.

Nombre del Congreso XXV Congreso de Ciencias del Mar XI Congreso Latinoamericano de Ciencias del Mar

Lugar y Fecha País: Ciudad: Fecha: 16 al 20 de Mayo

Chile Valparaísode 2005

Autor(a)(es/as) D. Figueroa y M. Sobarzo

Título (Idioma Variabilidad atmosférica en la escala de días en una región de surgencia y su Original) relación con oscilaciones inerciales marinas.

Nombre del Congreso XXV Congreso de Ciencias del Mar XI Congreso Latinoamericano de Ciencias del Mar

Lugar Fecha País: Ciudad: Fecha: 16 al 20 de Mayo

Chile Valparaísode 2005

Autor(a)(es/as) L. Castro, A. Valle Levinson, M. Sobarzo, C. Candía and S. Soto

Título (Idioma The ADCP-backscatter and the use of ZOOIMAGE for discriminating die¡ vertical Original) migrating zooplankton

Nombre del Congreso Trabajo aceptado en el 4th International Zooplancton Production Symposium. Se adjunta carta de aceptación.

Lugar y Fecha País: Ciudad: Fecha:

4. Tesis y lo Memorias en ejecución y fo terminadas en el marco del proyecto. Adjunte copia del resumen no informado anteriormente y certificación de aprobación, si corresponde.

Título de la Tesis Variabilidad mareal y subinercial de la corriente frente a la península de Hualpén, Concepción

Nombre y Apellidos Alumno: José David Donoso Quezada del(de la)/de los(las) Alumno(a)(os/as) Tutor: Dr. Marcus Sobarzo B. y Tutor(a) Titulo/ Grado Oceanog rafo Institución, Facultad Universidad versidad Católica de Valparaíso. Facultad de Recursos Naturales. Escuela de

Ciencias del Mar

Lugar País: Ciudad: Concepción

Estado de Tesis En Ejecución: Terminada:

Fecha de Inicio: Agosto 2004 Fecha de Térmii / : Mayo 2007 1

Título de la Tesis Variabilidad espacial y temporal de las ondas internas frente a las costas de Coquimbo (30°S) e Iquique (210S).

Nombre y Apellidos Alumno: Raúl Andrés Montoya Sánchez del(de la)/de los(las) Alumno(a)(os/as) Tutor: Dr. Samuel Hormazabal (C0-Tutor: Dr. Oscar Pizarro A.) y Tutor(a) Título/ Grado Oceanografo Institución Facultad, Universidad Católica de Valparaíso. Facultad de Recursos Naturales. Escuela de Departamento Ciencias _del _Mar

País: Chile Ciudad: Concepción

En Ejecución: __ Terminada:

Lugar

Estado de Tesis

Fecha de Inicio: Diciembre 2004 Fecha de Término: Mayo 2007

(íf

f44t4

Título de la Tesis Variabilidad intraestacional de la temperatura superficial del mar y viento superficial frente a Chile.

Nombre y Apellidos Alumno: Adriana Paola Hidalgo Ramirez del(de la)/de los(las) Alumno(a)(os/as) Tutor: Dr. Dante Figueroa y Tutor(a) Título/ Grado

Oceanografo Institución, Facultad Departamento Universidad Católica de Valparaíso. Facultad de Recursos Naturales. Escuela de

Ciencias del Mar

Lugar País: Chite Ciudad: Concepción

Estado de Tesis En Ejecución: Terminada:

Fecha de Inicio: Enero 2005 Fecha de Término: Junio 2007

-To2M

Título de la Tesis Mareas internas sobre la plataforma continental frente a Concepción, Chile Central

Nombre y Apellidos Alumno: María Aguirre Galáz del(de la)/de los(las) Alumno(a)(os/as) Tutor: Dr. Oscar Pizarro y Tutor(a) Título/ Grado Oceanografo Institución, Facultad, Departamento Universidad Católica de Valparaíso. Facultad de Recursos Naturales. Escuela de

Ciencias del Mar

Lugar País: Chile Ciudad: Concepción

Estado de Tesis En Ejecución: Terminada:

Fecha de Inicio: Marzo 2005 Fecha de Término: Mayo 2007

Título de la Tesis Variabilidad termal de la columna de agua sobre la plataforma continental frente a Concepción

Nombre y Apellidos Alumno: Romanet Seguel Rojas del(de la)/de los(las) Alumno(a)(os/as) Tutor: Dr. Marcus Sobarzo y Tutor(a) Título/ Grado Biólogo Marino Institución, Facultad, Departamento Universidad de Concepción. Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas.

Departamento de Oceanografía,

Lugar País: Chile Ciudad: Concepción

Estado de Tesis En Ejecución: Terminada: X

Fecha de Inicio: Marzo 2005 Fecha de Término: (

Título de la Tesis Variación estacional de la migración vertical ontogénica de Euphausia mucronata (Sars, 1983) sobre la plataforma continental frente a la costa de Concepción, Chile.

Nombre y Apellidos Alumno: Cristian Chan día det(de ta)/de los(las) Alumno(a)(os/as) Tutor: Dr. Leonardo Castro y Tutor(a) Título! Grado Biólogo Marino Institución Facultad . Departamento Universidad versidad de Concepc ió n. Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas.

Departamento de Oceanografía.

Lugar País: Chile Ciudad: Concepción

Estado de Tesis En Ejecución: Terminada: X

Fecha de Inicio: Marzo 2005 Fecha de Término: C/II^^

1 1*^

IV. DESTAQUE OTROS LOGROS DEL PROYECTO TALES COMO: • Estadías de investigación. • Formación de recursos humanos exceptuando tesistas ya informados, • Actividades de difusión y/o extensión en la temática del proyecto. • Cualquier otro logro no contemplado en los ítem anteriores y que Ud. quiera destacar.

1 Estadías de investigación.

En el marco de este proyecto el investigador principal (MS) desarrolló una estadía de investigación en el Department of Civil and Coastal Engineering (University of Florida, USA). 30 de Octubre al 10 de Diciembre de 2006. Convenio Fundación Andes - Univ. de Concepción y Woods Hole Oceanographic Institution. En este lugar trabajé con el Dr. Amoldo Valle Levinson en el análisis de datos de este proyecto y en la preparación del paper NIOs-l.

También se logró terminar el paper NJOs-2 en un trabajo en conjunto con el Dr. Steve Lentz de Woods Hole Oceanographic Institution y el Dr. Kipp Shearmann del College of Oceanic and Atmospheric Sciences, Oregon State University (USA).

2. Formación de recursos humanos

El presente proyecto contribuyó con la formación técnica de personas que trabajan en el diseño e instalación de instrumental en el océano costero. Entre ellos se debe destacar a los señores: César Hormazabal y Julio Moscoso.

3. Actividades de difusión yio extensión en la temática del proyecto

4. Otros logros

La base de datos oceanográfica obtenida a través del presente proyecto permitirá seguir contribuyendo con avances en el tema de la mezcla vertical y estratificación de la columna de agua. En particular los avances logrados en los temas de mareas internas, oscilaciones inerciales y análisis de los datos de intensidad del eco medidos con los ADCPs permitirá contribuir en la interrelación de procesos fisicos y biológicos a escala intradiaria.

V. RESUMEN

Describa en forma precisa y breve el tópico general del proyecto, sus metas y objetivos y los resultados alcanzados. Utilice un lenguaje apropiado para la comprensión del público no especialista en el tema. Esta información podrá ser difundida. (No debe exceder este espacio en fuente Verdana 9)

Las mareas y las oscilaciones próximas a la banda inercia¡ (OPBIs) han sido reconocidas como importantes mecanismos para la generación de turbulencia y mezcla vertical en la columna de agua sobre muchas plataformas continentales. Para nuestras costas tradicionalmente se pensaba que los movimientos mareales eran los que dominaban la energía cinética sobre las plataformas continentales, produciendo agitación, stress de fondo incrementado y resuspensión de sedimentos desde el fondo. El presente proyecto ha demostrado, sin embargo, que para el caso de la plataforma continental frente a Concepción las OPBIs aparecen como un factor determinante en la mezcla vertical debido al intenso cizalle vertical que introducen en los niveles entre 14 y 28 metros de profundidad, aproximadamente (para el caso de condiciones de verano).

Las OPBIs se generan primariamente por el forzamiento local del viento y son producidas más efectivamente por impulsos de viento que soplan por menos de la mitad del período inercia¡ sobre una capa superficial relativamente delgada y sobre una termoclina bien definida. En condiciones ideales las OPBIs pueden persistir por varios días después de su generación, de modo que ellas pueden ser advectadas hacia otras regiones. Ellas desaparecen gradualmente por fricción y/o por eventos de viento fuera de fase con la oscilación. Las observaciones de OPBIs muestran que las amplitudes más grandes tienden a ocurrir justo sobre y bajo la termoclina con un desfase cercano a los 1800 entre la capa de superficie y de fondo. Esto da origen a fuerte cizalle vertical el cual puede ser una de las principales fuentes de energía disponibles para la mezcla vertical.

En este contexto, el presente estudio ha permitido generar una de las más importantes bases de datos de oceanografía física costera sobre plataformas continentales para estudios de procesos de alta frecuencia temporal y alta resolución vertical en la columna de agua frente a costas chilenas. Las mediciones de corrientes con ADCP (300 kHz), temperatura (cadenas de termistores), estaciones Yo-Yo de CTDO, vientos costeros, nivel del mar e intensidad del eco provenientes de ADCP, combinadas con imágenes satelitales de TSM y algunas variables biológicas en distintas estaciones del año permitieron cuantificar la importancia de procesos de alta frecuencia sobre la dinámica de las aguas de la plataforma continental frente a Concepción tales como: mareas internas, OPBIs y ciclos diarios. Gracias a estos datos se pudo cuantificar el cizalle vertical y el número de gradiente de Richardson, su variabilidad temporal y estimar el aporte de las oscilaciones inerciales a la mezcla vertical de la columna de agua.

Los resultados principales indican que:

a. Las mareas semidiumas (M2) no aportan al cizalle vertical. b. En promedio, la corriente total excede, a lo menos, en un factor de 3 a la estratificación de la

columna de agua. En unidades de 1is2. c. Las corrientes de la banda próxima a la inercia¡ (19.6 horas, en este caso) generan cizalle vertical

entre 14 y 28 m, aproximadamente (línea azul). d. Cerca del SO% del cizalle vertical en el estrato entre los 14 a 28 m, aproximadamente, se pueden

atribuir a corrientes próximas a la banda inercia¡ (19.6 horas en este caso). e. Debido a que la corriente total excede a la estratificación, la columna de agua presenta un ambiente

propicio para la mezcla, prácticamente en toda la columna de agua, con un Ri < 0.25. f. Si se extraen las corrientes próximas a la banda inercia¡, la columna de agua en el estrato entre 16 a

18 m de profundidad tiende a la estratificación con un Rl > 0.25. g. La intensificación de las OBPIs cada 3 a 10 días se explica por el concepto del beat period al

interaccionar armónicos próximos a la banda inercia¡ con el de 24 horas (paper NIOs-2). h. A diferencia de los armónicos mareales, las OPBIs varían temporalmente en el período efectivo. De

hecho en condiciones de verano el período efectivo se encontró más cerca de 19.6 horas, a diferencia del invierno donde se mantuvo más cerca de las 20 horas (paper NIOs-1),

Con bastante claridad se puede indicar que la ecología costera sobre esta plataforma está modulada por al menos tres procesos de alta frecuencia que afectarán la distribución de variables biológicas y químicas: mareas internas, ciclos diarios y OPBIs,