Autor (es): Lic. Alexandre Tisseaux Navarro (tisseaux@gmail.com); Ms. C. Juan Pablo Salazar Ceciliano (juan.salazar.ceciliano@una.cr), Dr. Mauro Vargas Hernández (mauro@una.cr) y Lic. Sergio Cambronero Solano (sergiocambroscs@gmail.com)

Unidad Académica/Laboratorio: Laboratorio de Oceanografía y Manejo Costero (LAOCOS) del Departamento de Física

Periodo de estudio: Dos campañas oceanográficas en 2019: una realizada el 20 de agosto y la otra el 2 de octubre. Una campaña en 2020: realizada 29 de setiembre

Sitio de estudio: La Bahía de Santa Elena (Santa Elena, La Cruz, Guanacaste)

Descriptores: Estuario inverso, Perfil de densidad, Corriente residual, Bahía Tropical

La Bahía de Santa Elena se ubica en el Pacifico Norte de Costa Rica y es un Área Marina de Manejo creada con el objetivo de conservar y dar un uso adecuado a los recursos marinos en la zona por parte de las comunidades aledañas. Las mediciones realizadas describen la circulación estuarina en Bahía Santa Elena mediante un campo de corrientes y datos hidrográficos obtenidos por un perfilador acústico de corriente con efecto Doppler montado en un barco y una sonda de perfil vertical de conductividad-temperatura-profundidad (Figura 1), utilizados durante tres campañas: agosto del 2019, octubre del 2019 y setiembre del 2020. Se tomaron los datos en un transecto a través del canal principal de la Bahía Santa Elena durante un ciclo semidiurno de marea completo. Los datos hidrográficos obtenidos durante las tres campañas de muestreo sugieren una circulación estuarina inversa, revelaron un flujo de salida denso en la zona profunda y un flujo de entrada, menos denso, en la  zona somera de la bahía. Esta es la primera descripción de un patrón de circulación de estuario inverso en Costa Rica y la segunda en Centroamérica. Dichos patrones de circulación están influenciados por las variaciones de viento y precipitación en la zona. Comprender las propiedades hidrográficas en este cuerpo de agua es primordial para emprender futuros proyectos de investigación sobre la calidad del agua y las comunidades biológicas.

Figura 1. Mapa de bahía Santa Elena, el transecto establecido para medir corriente (línea naranja) y los seis puntos dónde fue utilizado el CTD (puntos celestes).

Según la definición propuesta por Cameron y Pritchard (1963) y Valle-Levinson (2010), los datos de corriente en la Bahía Santa Elena muestran una circulación inversa durante meses de época lluviosa y condiciones de vientos débiles (Fig. 1). Esta circulación consiste en un flujo de salida denso en la zona profunda y un flujo de entrada, menos denso, en la  zona somera de la bahía. Pero, creemos que esta circulación en particular no es persistente durante todo el año y que la variabilidad de las condiciones de magnitud y dirección de viento pueden tener un efecto importante en la dinámica oceanográfica dentro de la bahía. Valle Levinson (2010) mencionan que los estuarios de circulación inversa son más propensos a problemas de calidad del agua si se compara con los estuarios circulación positiva, debido a que su descarga total es más lenta que los estuarios positivos. Comprender las propiedades hidrográficas de la bahía puede reducir el impacto en la calidad del agua y las comunidades biológicas.

Figura 1. Corriente residual a lo largo del transecto transversal al canal principal de bahía Santa Elena durante un ciclo mareal el 20 de agosto (A, a la izquierda), el 2 de octubre de 2019 (B) y 29 de setiembre del 2020 (C).  La componente mareal filtrada fue la semidiurna lunar (M2). Los colores amarillos representan flujo saliendo, mientras los colores azules representan flujos de entrada.

Además, la corriente residual obtenida de los datos de Setiembre de 2020 (fig. 1.C) muestran en el área central tres capas corrientes: una capa superficial entrando al sistema, una capa intermedia con un flujo saliente y por último una capa profunda de un flujo entrante que no se evidencia en los datos de corriente del 2019 (Fig. 1.A y Fig. 1.B). Valle-Levinson et al. (2014) encontraron este tipo de circulación de tres capas en ciertos fiordos de Suramérica, donde explican que cuando la profundidad friccional ocupa toda la columna de agua el flujo residual es de una capa, cómo lo es en sistemas someros; pero que cuando la profundidad friccional representa sólo con una pequeña parte de la profundidad entonces se observa una circulación de tres capas. Valle-Levinson et al. (2014) mencionan que este tipo de circulación de 3 capas puede ser influenciado por viento, mareas o gradientes de densidad. En nuestro caso, las mediciones fueron realizadas en condiciones débiles de viento; por lo tanto, la marea o los gradientes de densidad son los posibles causantes de estas tres capas de circulación.

Documento relativo al indicador:

Reverse circulation in Bahía Santa Elena, North Pacific of Costa Rica

Referencias

Cameron, W. M. and D.W. Pritchard (1963) Estuaries. In M. N. Hill (ed.), The Sea, Vol. 2. John Wiley & Sons, New York, pp. 306–324.

Valle-Levinson, A. (2010). Definition and classification of estuaries. In A. Valle-Levinson (Ed.), Contemporary Issues in Estuarine Physics (pp. 1-11). Cambridge: Cambridge University Press. doi:10.1017/CBO9780511676567.002

Valle-Levinson, A., Caceres, M. A., & Pizarro, O. (2014). Variations of tidally driven three-layer residual circulation in fjords. Ocean Dynamics, 64(3), 459-469.