por Metzli Romero Ι 10 de noviembre, 2020
Tal vez pueda parecerte que el océano solo es una mezcla de millones de metros cúbicos de agua y que todo está ahí estancado y revuelto… pues deja que te sorprenda lo ordenado que puede ser. El océano tiene una estructura, estando formado por capas bien definidas que permiten comprender y explicar mejor los procesos biológicos, físicos, químicos y geológicos que ocurren en su interior.
Juguetes para medir las variables del océano
La radiación solar que incide sobre la superficie de la Tierra transfiere calor al océano y es el principal motor que lo mueve. Con ayuda de satélites podemos medir la cantidad de calor que absorbe la superficie del océano y traducirlo a una temperatura. La imagen del satélite de abajo muestra que la radiación solar se absorbe en función de la latitud. De esta manera, en latitudes bajas (cercanas al ecuador) se absorbe la mayor cantidad de radiación y disminuye conforme a altas latitudes (hacia los polos), esto debido a la forma achatada de nuestro planeta, a su eje de inclinación y también a la época del año.
Los satélites son geniales porque nos permiten obtener información de manera continua en el tiempo y el espacio, de tal manera que podemos tener una imagen del mismo lugar todos los días. Nos ayudan también a obtener información de manera remota, así que hasta en los lugares de más difícil acceso puedes obtener un dato, además de que mucha de la información que proveen es gratuita y relativamente de fácil acceso una vez que conoces las formas de descargar y procesar los datos. Sin embargo, el satélite mide la radiación en forma de ondas infrarrojas emitida por el océano y sólo refleja la temperatura en las primeras micras de la superficie, es decir en la piel del océano… Entonces, ¿Qué pasa con la temperatura más allá de los 10, 50 o 100 metros de profundidad? ¿Cómo se mide?
Existe un famoso sensor de temperatura conocido en el alto mundo de la oceanografía como CTD (conductividad, temperatura y profundidad, por sus siglas en inglés), el cual mide la conductividad, temperatura y profundidad del agua de mar. Para usarlo, requieres visitar con una embarcación o una lancha la zona de la que requieres conocer la temperatura puntual y sumergir el sensor en el océano, que cuenta con un cable eléctrico para transferencia de datos, que permite transferir a una computadora mediciones y registros por minuto. A diferencia de la imagen satelital que cubre superficialmente todo el mundo, una medición de CTD es puntual porque mide la temperatura, salinidad y presión en la columna vertical.
Estas tres variables son fundamentales para cualquier estudio de cualquier disciplina de la oceanografía. A partir de estas variables primarias podemos obtener variables secundarias. Por ejemplo, la salinidad se obtiene de la conductividad y la densidad se obtiene de la temperatura, salinidad y presión. La figura de abajo muestra cómo es un CTD.
Las capas del océano
El calor que el océano absorbe en su superficie es transferido por conducción hacia mayores profundidades, dependiendo la intensidad de la radiación solar y la intensidad de los vientos. Los vientos mezclan el agua y facilitan el intercambio de calor entre la superficie del océano y mayores profundidades – algo así como enfriar la sopa – y esta mezcla causada por el viento forma la primera capa del océano, la capa de mezcla (mixed layer, en inglés), que a veces es más divertido llamarle la capa de mezcal.
Debajo de esta primera capa normalmente nos encontramos con el punto donde la temperatura cambia drásticamente con la profundidad, a eso se le conoce como termoclina, termo por temperatura y clina por la pendiente de cambio máximo respecto a la profundidad. Podemos encontrar termoclinas estacionales (más superficiales) y permanentes (más profundas y no cambian con los ciclos estacionales). La profundidad a la que llega la capa de mezcla y la termoclina dependen del lugar del mundo en el que la midas y si es invierno o verano. Normalmente son más profundas en invierno y menos profundas en verano para latitudes tropicales y subtropicales, esto debido a que en el verano la radiación solar se intensifica y estratifica la columna de agua haciendo más difícil la chamba de los vientos. Y en los polos prácticamente no encontramos una capa de mezcla.
Existen otros tipos de clinas en el océano, por ejemplo, haloclina (máximo cambio de salinidad), nutriclina (máximo cambio de nutrientes), oxiclina (máximo cambio en la concentración de oxígeno disuelto), ergoclina (máximo cambio en la energía) y picnoclina (máximo cambio de densidad).
Cerraré con esta figura donde aparece la estructura del océano. El CTD nos permite conocer la termoclina, la haloclina y la picnoclina. El conjunto de actividad de estas capas puede representar un obstáculo o barrera que restringe el paso de nutrientes o de algunos microorganismos con movilidad limitada.
Imagen de portada de Ivan Bandura/Unsplash