Difusividad turbulenta vertical y suministro de nutrientes en la Cuenca de Canarias

Resumen

En la actualidad, se continúa priorizando sobre la comprensión y modelización de los procesos que intervienen en el intercambio de carbono en el sistema océano-atmósfera. Sin embargo, la difusión vertical (diapicna) de los nutrientes hacia las capas superficiales, en términos de producción nueva como un efecto de la turbulencia en el océano, continúa desestimándose en los modelos oceánicos globales debido a las dificultades que representa su medición in situ, a las diferentes escalas de medición utilizadas y a la parametrización de las condiciones que la fuerzan. Por otro lado, la importancia de regímenes como el Sistema de la Corriente de Canarias en el contexto de la evaluación del ciclo global del carbono reside en entender que factores controlan tan alta productividad y que proporción de carbono orgánico está siendo exportado hacia las aguas abiertas y las más profundas del océano. En esta tesis se evalúa la difusividad turbulenta vertical a escala de estructura fina vinculada al suministro de nutrientes hacia la superficie y su variabilidad espacio-temporal en el margen oriental de la Cuenca de Canarias (220 a 32.50 N- 060 a 350W). Lo anterior, haciendo énfasis en la contribución de los dos mecanismos de naturaleza turbulenta con mayor potencial de mezcla en la región oceánica de las Aguas Centrales del Atlántico Norte: la cizalla vertical y los dedos de sal. Los resultados indican que en el interior de la Cuenca cobran mayor importancia en términos de difusión turbulenta vertical los dedos de sal y en el margen oriental asociado al sistema de corrientes con la mayor variabilidad, la cizalla vertical. La variabilidad espacial de la difusividad turbulenta vertical para la sal/nutrientes es elevada (1.13 CV, 0.44 x 10-5 a 1.90 x 10-4 m2 s-1) con un valor promedio final de 5.90 (± 5.36) x 10 -5 (IC 95%) m-2 s-1. La fluctuación interanual en el Pasaje de Lanzarote (2006-2009) oscila entre el 20 al 31% revelando que en la medida en que la estabilidad de la columna de agua fluctúa debido a la influencia del sistema de corrientes y a los gradientes verticales de T-S (contribución de la cizalla vertical y los dedos de sal, respectivamente) también lo hace la difusividad diapicna para la sal/nutrientes. Las estimas promedio finales sobre los flujos diapicnos exhibieron una marcada zonificación para los nitratos (0.98 CV), fosfatos (2.68 CV) y silicatos (2.14 CV) en el margen oriental de la Cuenca de Canarias siendo estas de 0.39 (±0.31), 7.23 (±15) x 10-3 y 5.71 (±9.80) x 10-3 (mmol m-2d-1). Los fosfatos, muestran un déficit hacia las aguas superficiales. Sin embargo, no puede establecerse aún que este nutriente está siendo limitante para la sostenibilidad de la producción primaria en el área de estudio. La principal contribución de esta tesis reside en la disertación sobre el comportamiento espacio-temporal de la difusión turbulenta vertical a escala de estructura fina y su impacto en la evaluación del suministro de nutrientes en términos de producción nueva en el margen oriental de la Cuenca de Canarias. Esta tesis compila y amplía el inventario de estimaciones realizadas hasta el momento sobre la difusión y los flujos difusivos diapicnos de nutrientes en la Cuenca de Canarias. Además, se examina la pertinencia y la optimización de algunas de las parametrizaciones empíricas preestablecidas para el cálculo del coeficiente de difusión vertical de las sales/nutrientes a escala de estructura fina. La incertidumbre que aún existe entre las estimaciones sobre la difusión turbulenta vertical de los nutrientes procede en parte de la variabilidad espacio-temporal, la diversidad de métodos, escalas de medición, contribución de los mecanismos de mezcla involucrados y esquemas de parametrización utilizados. El reto persiste en la estandarización y normalización de los anteriores elementos.