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Modulación de concentración de nitrato por la interacción entre el viento y un remolino anticiclónico del Golfo de México.
Modulation of nitrate concentration by the interaction between wind and an anticyclonic eddy in the Gulf of Mexico.
Karla Gabriela Chacón Anguiano
SHEILA NATALI ESTRADA ALLIS
Acceso Abierto
Atribución
Remolinos de mesoescala, Interacción océano-atmóosfera, Esfuerzo del viento, Bombeo de Ekman, Nitrato, Productividad Primaria, Fitoplancton
Mesoscale eddies, Ocean-atmosphere interaction, Wind stress, Ekman pumping, Nitrate, Primary Productivity, Phytoplankton
Por medio de un modelo de alta resolución (ROMS-Fennel) anidado en el centro del golfo de México, se investigó la influencia de las corrientes sobre el esfuerzo del viento en la superficie del océano y su efecto en la dinámica física y bioquímica de un remolino anticiclónico liberado de la Corriente de Lazo. Se compararon dos simulaciones: una donde no se consideró la influencia de la corriente (caso absoluto) y otra donde sí se incluyó (caso relativo). Los resultados mostraron una disminución del 28% en la energía del remolino al considerar la contribución de la corriente, seguido de una reducción en el radio y poca variabilidad en la elevación del nivel del mar. El trabajo del viento indicó una transferencia positiva de energía, es decir, de la atmósfera hacia el océano, distinguiendo 3 eventos máximos en los que el suministro de energía por parte de los forzamientos atmosféricos es mayor en comparación al resto de días. Ambos casos mostraron un aumento en los nutrientes de nitrato y fitoplancton durante los picos del trabajo del viento. No obstante, reportamos una sobreestimación del 8% en la productividad primaria para el caso absoluto con respecto al caso relativo, lo que resalta la importancia de incluir la contribución de la corriente en la parametrización del esfuerzo del viento. Mostramos que la componente lineal del bombeo de Ekman inducido por remolinos sostiene gran parte del ascenso de nutrientes en el centro del remolino, a pesar de ser un orden de magnitud menor que la componente no lineal. Del mismo modo, uno de los hallazgos que destacamos es que el ascenso de nutrientes en los remolinos anticiclónicos del golfo de México no está necesariamente vinculado a una dirección del viento . En este sentido, este estudio contribuye al entendimiento de la respuesta biogeoquímica a procesos físicos dentro de remolinos anticiclónicos productivos en regiones como el golfo de México.
Through a high-resolution model (ROMS-Fennel) nested in the center of the Gulf of Mexico, the influence of currents on the wind stress at the ocean surface and its effect on the physical and biochemical dynamics of an anticyclonic eddy detached from the Loop Current was investigated. Two simulations were compared: one where the influence of the current was not considered (absolute case) and one where it was included (relative case). The results showed a 28% decrease in the kinetic energy inside the eddy when considering the current contribution, followed by a reduction in radius and slight variability in sea surface height. The wind work indicated a positive transfer of energy, i.e., from the atmosphere to the ocean, distinguishing three peak events in which the energy supply by atmospheric forcing is higher than the rest of the days. Both cases showed an increase in nitrate and phytoplankton nutrients during wind work peaks. However, we report an overestimation of 8% in primary productivity for the absolute case concerning the relative case, which highlights the importance of including the current contribution in the wind stress parameterization. The linear component of the eddy-induced Ekman pumping sustains much of the nutrient upwelling at the eddy center, despite being an order of magnitude smaller than the nonlinear Ekman component. Similarly, one of the findings we highlight is that the nutrient upwelling in anticyclonic eddies in the Gulf of Mexico is not necessarily associated to a wind direction. In this sense, this study contributes to the understanding of the biogeochemical response to physical processes within productive anticyclonic eddies in regions such as the Gulf of Mexico.
CICESE
2024
Tesis de maestría
Español
Chacón Anguiano, K.G. 2024. Modulación de concentración de nitrato por la interacción entre el viento y un remolino anticiclónico del Golfo de México. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 70 pp.
OCEANOGRAFÍA FÍSICA (VE R 5603 .04)
Aparece en las colecciones: Tesis - Oceanografía Física

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