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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/4253| Controles físicos y biogeoquímicos en la variabilidad espacio temporal del oxígeno disuelto en el Golfo de México Physical and biogeochemical controls in the oxygen spatial and temporal variability in the Gulf of Mexico | |
| José Gerardo Quintanilla Terminel | |
| JULIO SHEINBAUM PARDO JUAN CARLOS HERGUERA GARCIA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Golfo de México, Oxígeno, Corriente de Lazo, Ventilación, Giros Desprendidos Gulf of Mexico, Oxygen, Ventilation, Loop Current, Eddies | |
| El presente trabajo se centra en observar y entender la variabilidad espacial y temporal del oxígeno disuelto en el Golfo de México, un parámetro clave para comprender la dinámica biogeoquímica de esta región. Los datos analizados provienen de mediciones realizadas durante cruceros oceanográficos y del monitoreo continuo de boyas BioARGO, los cuales sirvieron como base para desarrollar y evaluar distintos modelos. Se realizó un análisis multiparamétrico para conocer las profundidades e isopicnas núcleo de las masas de agua, así como el porcentaje de mezcla entre ellas dentro del Golfo. A partir de esta información, se construyó un modelo de cajas sencillo con flujos de entrada y salida horizontales y verticales de oxígeno parametrizados según estudios previos y las mediciones realizadas. Este modelo simula la variabilidad estacional en la capa superficial, así como la disminución de oxígeno en aguas subsuperficiales observada del Caribe al Golfo. Se estimaron los tiempos de residencia aproximados de cada masa de agua para validar el modelo. Observamos que el modelo no representa la variabilidad anual en las aguas intermedias medida durante los cruceros por lo que posteriormente, se integraron datos satelitales en un segundo modelo para evaluar el impacto de los desprendimientos de giros asociados a la corriente de Lazo. El segundo modelo reproduce con éxito la variabilidad del oxígeno observada en las aguas de la termoclina principal, destacando la variabilidad del desprendimiento de los remolinos de la corriente de Lazo como un proceso clave en la ventilación de la termoclina del GoM. Según nuestro modelo, se necesita un área promedio de desprendimiento de LCE de aproximadamente 97,000 km² por año para mantener los niveles de oxígeno en las aguas de la termoclina por encima de 2.6 ml L⁻¹ en la parte superior de la termoclina y 2.4 ml L⁻¹ en la parte inferior de la termoclina. Otra implicación de este modelo es que, si la tendencia anual de disminución del área de desprendimiento de los LCE continúa en los próximos años, las concentraciones de oxígeno en la termoclina del GoM podrían seguir disminuyendo, lo que podría tener consecuencias desconocidas para la estructura de la red ecológica en estas profundidades. En un tercer paso, se empleó un modelo biogeoquímico acoplado al modelo físico NEMO/PISCES para evaluar su capacidad de reproducir la variabilidad observada. Los resultados mostraron un desempeño adecuado en las zonas ... The present study focuses on observing and understanding the spatial and temporal variability of dissolved oxygen in the Gulf of Mexico, a key parameter for comprehending the biogeochemical dynamics of this region. The analyzed data come from measurements taken during oceanographic cruises and continuous monitoring by BioARGO buoys, which served as the basis for developing and evaluating different models. A multiparametric analysis was conducted to determine the core depths and isopycnals of water masses, as well as the mixing percentage between them within the Gulf. Based on this information, a simple box model was constructed with horizontal and vertical oxygen inflow and outflow fluxes, parameterized according to previous studies and collected measurements. This model simulates seasonal variability in the surface layer and the observed decrease in oxygen in subsurface waters from the Caribbean to the Gulf. The approximate residence times of each water mass were estimated to validate the model. We observed that the model does not represent the annual variability in intermediate waters measured during the cruises. Therefore, satellite data were later integrated into a second model to evaluate the impact of eddy detachments associated with the Loop Current. The second model successfully reproduces the observed oxygen variability in the main thermocline waters, highlighting the variability of Loop Current eddies (LCE) detachment as a key process in thermocline ventilation in the Gulf of Mexico. According to our model, an average detached LCE area of approximately 97,000 km² per year is needed to maintain oxygen levels in the thermocline waters above 2.6 ml L⁻¹ in the upper thermocline and 2.4 ml L⁻¹ in the lower thermocline. Another implication of this model is that if the yearly trend of decreasing LCE detachment area continues in the coming years, oxygen concentrations in the Gulf of Mexico thermocline may continue to decline, potentially leading to unknown consequences for the ecological web structure at these depths. In a third step, a biogeochemical model coupled with the physical NEMO/PISCES model was used to assess its ability to reproduce the observed variability. The results showed good performance in the surface and deep zones of the Gulf of Mexico; however, the model exhibited limitations in simulating the variability of intermediate waters. It is considered essential to continue efforts to improve the physical coupling w | |
| CICESE | |
| 2025 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Quintanilla Terminel, J.G. 2025. Controles físicos y biogeoquímicos en la variabilidad espacio temporal del oxígeno disuelto en el Golfo de México. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 63 pp. | |
| OCEANOGRAFÍA FÍSICA (VE R 5603 .04) | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Oceanografía Física |
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| tesis_José Gerardo Quintanilla Terminel_2025.pdf | Descripción completa de la tesis | 10.95 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |