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Dispersión de derivadores superficiales en el Norte del Océano Pacífico: una aproximación a la isla de basura
Dispersion of surface drift in the North Pacific Ocean: an approach to the garbage island
María Fernanda González Amador
Luis Zavala Sansón
Acceso Abierto
Atribución
Dispersión superficial oceánica, Isla de basura, Oceáno Pacífico Norte, descargas puntuales
Ocean surface dispersion, Garbage patch, North Pacific Ocean, punctual discharges
La basura flotante, conformada principalmente por plásticos, es transportada a escala global por corrientes, viento y olas. El destino final de estos desechos superficiales se concentra en cinco islas de basura ubicadas en los grandes giros subtropicales. La isla de basura flotante del Océano Pacífico Norte (OPN) es la de mayor tamaño. Esta investigación describe la dispersión estadística de descargas sintéticas superficiales que parten desde diferentes localidades del continente americano y cuantifica su aportación a la isla de basura del OPN. La evolución de las descargas se calcula por medio de herramientas estadísticas -matrices de transición y elipses de dispersión- basadas en registros históricos de trayectorias de derivadores superficiales. Destacan los siguientes resultados. (i) Se encontraron las rutas preferenciales de descargas costeras en el continente hacia la isla de basura. (ii) Se cuantificaron las aportaciones relativas de los sitios de descarga y los tiempos de arribo a la isla de basura. Las mayores contribuciones y los menores tiempos de arribo correspondieron a tres localidades al norte del OPN (Seattle, San Francisco y Los Ángeles), respecto a sitios ubicados en el sur (Los Cabos, Acapulco y Salina Cruz). (iii) Se propone una nueva delimitación estadística de la posición, tamaño y orientación de la isla de basura, la cual tiene su centro de masa en (-145°, 31°), un área de 2.59 x106 km2 y orientación de 12° respecto al este. (iv) La dinámica y orientación de la isla de basura es influenciada por la evolución del anticiclón atmosférico del OPN, el cual promueve la deriva de Ekman y por lo tanto favorece la retención de desechos, principalmente durante el verano. Este efecto se reduce cuando el anticiclón se debilita en invierno, estación en la que disminuye la acumulación de trazadores. Con base en estos resultados, se recomienda la generación de nuevas matrices de transición separando los registros de derivadores con lastre (afectados principalmente por las corrientes marinas) y sin lastre (afectados por el viento y oleaje) para entender mejor los procesos dispersivos en la superficie.
Marine debris, made up mainly of plastics, is transported on a global scale by currents, wind and waves. The final destination of this surface waste is concentrated in five garbage islands in the subtropical gyres. The largest garbage island is located in the eastern part of the North Pacific Ocean (NPO). This research describes the statistical dispersion of synthetic surface discharges that start from different locations in the American continent and quantifies their contribution to the NPO garbage island. The evolution of the discharged material is calculated through statistical tools -transition matrices and dispersion ellipses- based on historical records of surface drifter trajectories. The following results stand out. (i) The preferential routes of coastal discharges towards the garbage island were found. (ii) We quantified the relative contributions of the discharge sites and the times of arrival at the garbage island. The highest contributions and the shortest arrival times corresponded to three northern locations (Seattle, San Francisco, and Los Angeles) compared to southern sites (Los Cabos, Acapulco, and Salina Cruz). (iii) A new statistical delimitation of the position, size and orientation of the garbage island is proposed, which has its center of mass at (-145°, 31°), an area of 2.59 x106 km2, and orientation of 12° with respect to the east. (iv) The dynamics and orientation of the garbage island is influenced by the evolution of the NPO atmospheric anticyclone, which enhances the Ekman drift and hence favours the convergence of debris, mainly during the summer. This effect is reduced when the anticyclone is weakened during the winter, thus decreasing the debris retention. To better understand the dispersive processes on the surface, specifically those related to wind and waves, we recommend the generation of new transition matrices by separating the records of drogued drifters (which mainly follow the ocean currents) and undrogued drifters (mainly affected by the wind).
CICESE
2022
Tesis de maestría
Español
González Amador, M.F. 2022. Dispersión de derivadores superficiales en el Norte del Océano Pacífico: una aproximación a la isla de basura. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 59 pp
OCEANOGRAFÍA FÍSICA (VE R 5603 .04)
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