Examining the plankton acoustic response with a vessel mounted adcp across oceanic fronts located in the drake passage

• Autores: Blanc, Silvia; Baqués, Michèle; Etcheverry de Milou, Marta I.
• Año de publicación: 2008
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: Geofísica; ADCP; volume sound scattering; Drake Passage; Dispersión del volumen del sonido; Pasaje de Drake
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

On December 2001 and January 2006, during the LMGO1 -9 and LMG06-1 cruises to Antarctic Peninsula, at-sea oceanographic and acoustic measurements were conducted onboard the R/V L. M. Gould icebreaker along two transects located between (55.15 °S, 65 °W) and (64.65 °S, 65 °W) and between (55.15 °S, 64.91 °W) and (62.7 °S, 62.21 °W), respectively. The scientific crew consisted of researchers from two US institutes and a scientific observer from the Argentinean Naval Service of Research & Development under the frame of the US National Science Foundation Antarctic Program. The present work accomplishes an alternative application for a vessel-mounted Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) with an operating frequency of 153.6 kHz. Volume Acoustic Backscattering Strengths, were computed from the recorded ADCP’s voltages. The obtained values fell in a range of-92 dB to -62 dB, for the layer of the water column comprised between 26 m - 300 m on 2001 and in the range of-93 dB to -58 dB for the water column between 22 m - 300 m on 2006. Depth-averaged Sv for the upper water column (about the first 150 m) on experiment transects were computed as well as Sv values averaged in depth and latitude. Data processing revealed interesting features about the upper ocean acoustic behaviour. On December 2001 a significant non-uniform scattering response in the ensonified water column with quite high values of Sy associated with the diel vertical migration, was obtained. Additionally, a remarkable increment in the scattering response was observed at the estimated location of the Antarctic Divergence (AD). This feature was also observed on January 2006 in addition to remarkable high values of in coastal waters of the Antarctic Peninsula. Plotting and exhaustive analyses of Sv (z) profiles enabled the visualisation of three distinct types of qualitative patterns, namely, curves with: (I) two observable maxima, (II) only one maximum, (III) a depth-interval of variable width with a minimum acoustic response. Along the experiment transects the obtained results suggest an eventual correlation between the three distinct obtained behaviours of the backscattered acoustic intensity and the oceanic fronts location, leading us to consider the feasibility of using the Sy(z) profiles, as an eventual indicator of oceanic fronts and eddies’ presence.
En diciembre de 2001 y enero de 2006 durante los respectivos cruceros LMGO 1-9 y LMG06-1 a la Península Antártica fueron efectuadas mediciones oceanógraficas y acústicas en el mar a bordo del rompehielos R/ V L. M. Gould a lo largo de dos trayectos ubicados respectivamente entre (55.15 °S, 65 °W) y (64.65 °S, 65 °W) y entre (55.15 °S, 64.91 °W)y (62.7 °S, 62.21 °W). La tripulación científica consistió en investigadores pertenecientes a dos institutos estadounidenses y una observadora científica del Servicio Naval Argentino de Investigación y Desarrollo, en el marco del Programa Antártico de la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de Norteamérica. En el presente trabajo se lleva a cabo una aplicación alternativa del Perfilador de Corrientes por Efecto Doppler (ADCP) montado en el buque, con una frecuencia de operación de 153.6 kHz. Las Fuerzas de Retrodispersión Acústica de Volumen Sv fueron calculados a partir de los voltajes registrados por el ADCP. Los valores resultaron comprendidos en el rango -92 dB y -62 dB, para la columna de agua de mar entre 26 m y 300 m, en el 2001 y en el rango -93 dB a -58 dB para la columna de agua entre 22 m y 300 m, en el 2006. Se calcularon promedios en profundidad de Separa la columna superior de agua (aproximadamente los primeros 150 m) sobre los trayectos experimentales, así como valores promedios en profundidad y latitud de Sr El procesamiento de datos reveló características interesantes acerca del comportamiento acústico del estrato superior oceánico. En diciembre de 2001, se obtuvo una respuesta significativa con valores relativamente altos y no uniformes de retro-dispersión acústica Sv en la columna de agua sonorizada, asociada a la migración vertical diurna. Asimismo, se observó un llamativo incremento de la respuesta de dispersión en la posición estimada para la Divergencia Antártica (AD). Este mismo comportamiento fue observado en enero de 2006; asimismo se hallaron valores considerablemente altos de Sv en aguas costeras de la Península Antártica. La graficación y el análisis exhaustivo de los perfiles (z) permitió la visualización de tres tipos de diagramas cualitativos diferentes, a saber, curvas con: (I) dos máximos observables; (II) un único máximo; (III) un intervalo de profundidades de espesor variable con una respuesta acústica mínima. A lo largo de los trayectos experimentales, los resultados obtenidos sugieren una aparente correlación entre los tres comportamientos particulares de la intensidad acústica retro-dispersada y la localización de los frentes oceánicos, lo que lleva a considerar la factibilidad de usar los perfiles Sv (z) como un eventual indicador de la presencia de frentes y vórtices oceánicos.
Material digitalizado en SEDICI gracias a la colaboración de la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas (UNLP).
Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas