E8 Interacción Océano - Fondo y Costas

Tópico

La interacción del océano con el fondo marino y con las costas reúne cuatro procesos que ocurren allí donde el agua deja de ser profunda y libre para verse constreñida por un límite sólido: la capa límite que se forma junto al fondo, la reflexión de las ondas contra la costa, la surgencia y el hundimiento costero, y la mezcla que ocurre dentro de los estuarios. Es precisamente esa proximidad a un límite sólido la que hace que el océano, en estas zonas, se comporte de una manera fundamentalmente distinta a como se comporta en mar abierto.

Junto al fondo oceánico se forma una capa límite análoga a la capa de Ekman que ya se describió en la superficie: bajo el equilibrio geostrófico, la fricción que el fondo ejerce sobre el agua crea una capa de entre cincuenta y cien metros de espesor dentro de la cual el flujo se desvía hacia la izquierda del flujo que hay por encima, en el hemisferio norte, siguiendo una espiral de Ekman invertida respecto a la de la superficie. Es esa misma fricción de fondo la que hace que esta capa límite actúe como el punto de partida de buena parte de la circulación costera que se describe a continuación.

La surgencia costera ocurre cuando el viento impulsa, mediante ese mismo transporte de Ekman, agua superficial hacia mar adentro, dejando la costa a la izquierda del viento en el hemisferio norte: ese transporte hacia mar adentro hace que se genere un déficit de agua junto a la costa, y es ese déficit el que se compensa con el afloramiento de agua subsuperficial fría desde las profundidades. Esta surgencia se intensifica particularmente a sotavento de los promontorios costeros, donde genera corrientes en chorro de entre tres y cinco décimas de metro por segundo pegadas a la costa, y da lugar a filamentos de agua fría que se alargan varias decenas de kilómetros mar adentro.

Los estuarios son las zonas de transición donde el agua dulce que baja de los continentes se encuentra con el agua salada del mar, y es la manera en que ambas masas de agua se mezclan la que determina tanto la estructura de salinidad del estuario como la circulación de dos capas que allí se establece: agua salada que entra por el fondo y agua dulce que sale por la superficie. Un número adimensional propio del estuario, que compara la flotabilidad que aporta el río con la mezcla que produce la marea, es el que hace que cada estuario termine bien mezclado, parcialmente mezclado, o fuertemente estratificado con una cuña de agua salada avanzando por el fondo, según cuál de esas dos fuerzas domine sobre la otra; de esta mezcla depende, además, buena parte del transporte de sedimentos y de nutrientes hacia el mar abierto.

Las ondas atrapadas por la topografía, entre ellas las ondas de Kelvin costeras y las ondas de plataforma continental, se propagan a lo largo de la línea de costa siguiendo el contorno del fondo, y decaen de manera exponencial hacia mar adentro en una distancia comparable al radio de deformación de Rossby. Es esa capacidad de viajar pegadas a la costa sin perder energía hacia el océano abierto la que hace que estas ondas sean el mecanismo principal con el que distintos tramos de una misma costa se comunican entre sí, y con el que las señales climáticas generadas en una costa terminan transmitiéndose, a lo largo de miles de kilómetros, hacia costas muy alejadas del punto donde se originaron.

Así, desde la capa límite de fondo que desvía el flujo junto al lecho marino hasta las ondas atrapadas que transmiten señales de una costa a otra, pasando por la surgencia que trae agua fría a la superficie y por la mezcla que estructura cada estuario, esta combinación de procesos hace que la interacción del océano con el fondo marino y con las costas termine gobernando buena parte de cómo se reparten, cerca de la orilla, el agua fría, los sedimentos y los nutrientes que el océano abierto no puede distribuir por sí solo en esa franja estrecha donde el fondo y la costa imponen sus propios límites.

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