Las corrientes de borde oeste del Atlántico Sur en 34,5° S : estructura hidrográfica y circulación regional - Valla, Daniel (2019)
La Circulación Meridional del Océano Atlántico (CMA) comprende un flujo hacia el norte de aguas cálidas y poco densas en las capas superiores y un flujo de retorno hacia el sur de aguas frías y densas en profundidad. Junto a las aguas transportadas por esta circulación, la CMA redistribuye grandes cantidades de calor a través del Océano Atlántico. Como consecuencia, el Atlántico Sur exporta calor hacia el norte a través del ecuador, una característica única entre todos los océanos globales. Más aún, la CMA transporta hasta un cuarto del flujo calor total global asociado al sistema mar-atmósfera. Tanto observaciones directas como simulaciones numéricas sugieren que la variabilidad de la CMA está relacionada con factores climáticos relevantes para la actividad humana, tales como el ciclo hidrológico, el ciclo del carbono o el aumento del nivel del mar, entre otras. Por lo tanto, resulta central comprender y cuantificar los factores que generan dicha variabilidad. En este contexto, el Atlántico Sur cumple un rol fundamental ya que, por un lado, conecta la región de formación de aguas profundas en el extremo norte del Atlántico Norte con las demás cuentas oceánicas y, por otro, alberga procesos de transformación y modificación de masas de agua que alteran significativamente la estructura de la CMA. En el marco de la iniciativa SAMOC, dirigida a monitorear la intensidad y variabilidad de la CMA en el Atlántico Sur, desde 2009 se han ocupado regularmente secciones hidrográficas y de velocidad en el borde oeste a lo largo de una línea zonal en 34,5° S. En simultaneo, se han obtenido observaciones continuas de velocidades profundas y de transporte meridional de volumen colectadas con fondeos ubicados en el borde oeste sobre la misma latitud. Los datos obtenidos durante SAMOC no tienen precedentes en el Atlántico Sur. En esta tesis, este conjunto de datos es utilizado para investigar la estructura de masas de agua, su variabilidad temporal y la circulación regional en el noroeste de la Cuenca Argentina. Además, se investiga la estructura zonal y la variabilidad temporal del flujo abisal (es decir, debajo de los 3000 dbar) para la misma región. Las secciones hidrográficas repetidas muestran una estructura vertical extremadamente compleja, caracterizada por siete masas de agua de diversos orígenes y con propiedades singulares. Estas capas se encuentran organizadas en bandas zonales cuya estructura sugiere la presencia de celdas de recirculación, con un flujo hacia el sur sobre el borde oeste y un flujo de retorno hacia el norte en el interior del océano. La circulación en los niveles intermedios incluye una celda de recirculación nunca antes reportada, superpuesta a la circulación clásica debajo del giro subtropical. Los niveles profundos se caracterizan por un flujo organizado asociado a la presencia de una Corriente Profunda de Borde Oeste y una recirculación hacia el norte, ~500 km al este del talud continental. En todos los niveles, excepto en la capa abisal, donde no se observan recirculaciones, el flujo hacia el sur está caracterizado por sub-variedades de aguas relativamente más cálidas y salinas que las sub-variedades halladas en el flujo de retorno hacia el norte. Esta diferencia de propiedades es una potencial contribución significativa a los flujos meridionales de calor y sal. La CMA está además compuesta por una rama abisal que transporta las aguas más densas del globo, originadas cerca de la Antártida, hacia el norte. Si bien es bastante débil en el Atlántico Norte, en latitudes medias del Atlántico Sur la rama abisal es de intensidad similar a la rama profunda. Observaciones directas de velocidad a 4100 m de profundidad muestran una intensa variabilidad, con un rango dinámico de 100 cm·s-1 y picos de energía en escalas temporales de 1-2 meses. Las series temporales diarias del transporte de volumen absoluto derivadas de observaciones de fondeos revelan un registro altamente energético, lo que sugiere que el flujo abisal contribuye significativamente a la variabilidad temporal de la Corriente Profunda de Borde Oeste. El transporte abisal está mayormente forzado por cambios barotrópicos, que a su vez son dominados por variaciones en la presión de fondo a ~ 650 km del talud continental. El trabajo de investigación presentado en esta tesis doctoral permitió establecer una línea de base para investigar el rol que juegan las corrientes de borde oeste en la variabilidad de la CMA y de los transportes de calor y sal en 34,5° S, objetivo principal de la iniciativa SAMOC.