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Dinámica de sedimentos en valles y crestas de la batimetría del Alto Golfo de California
Sediment dynamics in valleys and ridges of the bathymetry of the Upper Gulf of California
Iván Umbral López
Rafael Ramírez Méndoza
Acceso Abierto
Atribución
Alto Golfo, sedimentos cohesivos, floculación, Kolmogorov, corte turbulento, GOTM
Upper Gulf, cohesive sediments, flocculation, Kolmogorov, turbulent shear, GOTM
Los esteros representan áreas de gran importancia ambiental y socio económica para las regiones aledañas de donde se ubican. Este es el caso del Alto Golfo de California, el cual es considerado un estuario inverso. Dentro de sus características más representativas, se distinguen una batimetría compleja, poca profundidad (menos de 50 m), rangos grandes de marea (∼ 7 m durante mareas vivas) y corrientes rápidas de mareas (∼ 1 m s ·1). Esta serie de características distintas a otros entornos en México permiten el desarrollo de estudios para comprender la dinámica de los procesos que ocasionan cambios en un ecosistema. La batimetría del Alto Golfo presenta una serie de barras orientadas a la circulación principal y que forman una serie de crestas y valles con diferencias de profundidad importantes. En este trabajo se realizó una comparación entre dos sitios para conocer el transporte del sedimento en una cresta y un valle en condiciones de corrientes y oleaje. El objetivo fue conocer la distribución y características del sedimento en cada uno de los sitios y analizar la importancia de los sedimentos cohesivos. Además, se utilizó el modelo GOTM para obtener la variabilidad temporal de los modos de transporte de sedimento en los dos sitios. Los resultados indican para la cresta (∼ 10 m de profundidad), un aumento del material partículado en suspensión debido principalmente al oleaje. Mientras que para el valle (∼ 25 m de profundidad), la corriente de marea es el principal forzante para la resuspensión del sedimento. En cuanto al transporte de sedimentos se establecieron dos modos de transporte, siendo para la cresta la carga de fondo el principal modo y para el valle, de carga de fondo y carga suspendida. En ambos sitios los flóculos se clasificaron como microflocs (diámetros < 125 μm). En la cresta se registraron las concentraciones más bajas, con valores máximos de hasta 54 μ/ y en el valle con valores de hasta 90 μ/. El corte turbulento fué mayor en la cresta, favoreciendo la agregación de los flóculos y la ruptura debido a la intesidad de la turbulencia. En el valle, se registraron valores de corte turbulento bajos al inicio de las observaciones, aumentando la probabilidad de mayor agregación durante ese período. La microescala de Kolmogorov fué más grande que el tamaño de los flóculos, indicando intensidad de turbulencia suficiente para ocasionar el rompimiento de flóculos grandes.
The estuaries represent areas of great environmental and socio-economic importance for the surrounding regions where they are located. This is the case of the Upper Gulf of California, which is considered an inverse estuary. Among its most representative characteristics, it is distinguished by a complex bathymetry, shallow water (depth < 50 m), large tidal ranges (∼ 7 m during spring tides) and fast tidal currents (∼ 1 m · s−1 ). These characteristics, which are different from other environments in Mexico, allow the development of studies to understand the dynamics of the processes that cause changes in an ecosystem. The bathymetry of the Upper Gulf presents a series of bars oriented to the main circulation, forming series of crests and valleys with significant differences in depth. In this work, a comparison was made between two sites to determine the sediment transport in a crest and a valley under current and wave conditions. The objective was to determine the distribution and characteristics of the sediment in each of the sites and to analyze the importance of cohesive sediments. Furthermore, the GOTM model was used to obtain the temporal variability of the sediment transport modes at the two sites. The results indicate for the crest (10 m deep), an increase in suspended particulate matter mainly due to waves. While for the valley (25 m deep), the tidal current is the main forcing for the resuspension of the sediment. In terms of sediment transport, two transport modes were established, with bottom load being the main mode for the crest and bottom load and suspended load for the valley. In both sites the flocs were classified as microflocs (diameters < 125 μm). The lowest concentrations were recorded at the crest, with maximum values of up to 54 μ/, while in the valley with values of up to 90 μ/. The turbulent shear was greater at the crest, favoring floc aggregation and breakup due to the intensity of the turbulence. In the valley, low turbulent shear values were recorded at the beginning of the observations, increasing the probability of greater aggregation during that period. The Kolmogorov microscale was larger than the size of the flocs, indicating sufficient turbulence intensity to cause the breakup of the large flocs.
CICESE
2022
Tesis de maestría
Español
Umbral López, I. 2022. Dinámica de sedimentos en valles y crestas de la batimetría del Alto Golfo de California. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 88 pp.
OCEANOGRAFÍA FÍSICA (VE R 5603 .04)
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