El afloramiento se refiere a un fenómeno oceanográfico que incluye el movimiento impulsado por el viento de aguas frías, densas y ricas en nutrientes desde las profundidades oceánicas más profundas hacia la superficie del océano para reemplazar el agua superficial cálida y sin nutrientes. El agua fría rica en nutrientes que sube a la superficie mediante este proceso estimula el crecimiento y la reproducción del fitoplancton, los principales productores de la cadena trófica oceánica . El afloramiento ocurre en cinco zonas principales de la Tierra , que ocupan solo el 5% del área total del océano pero representan aproximadamente el 25% de la captura mundial de peces marinos. Las zonas de afloramiento pueden identificarse por concentraciones significativamente altas de clorofila-a y temperaturas superficiales del mar más frías debido a la biomasa del fitoplancton y las aguas más frías en estas regiones. Cabe señalar que el vasto océano abierto y las corrientes costeras que impulsan el afloramiento tienen una gran influencia en las aguas ricas en nutrientes y la producción pesquera mundial.
Mecanismos que causan el afloramiento
El afloramiento es causado por la interacción combinada de tres factores principales: vientos superficiales, transporte de Ekman y fuerza de Coriolis . Aunque estos tres factores funcionan de manera diferente para los diferentes tipos de afloramiento, el efecto general general es similar. Durante el proceso de afloramiento, los vientos soplan en una dirección definida sobre la superficie del mar, haciendo que el agua se mezcle con los vientos. El viento conduce al transporte de agua a unos 90 grados de la dirección del viento que fluye, lo que se produce principalmente por el transporte de Ekman y las fuerzas de Coriolis.
El transporte de Ekman conduce al movimiento de la capa de agua en la superficie a unos 45 grados de distancia de la dirección del viento. Este movimiento del agua provoca fricción entre la capa superior y la capa debajo de ella, lo que da como resultado el movimiento de las capas sucesivas en la misma dirección que la capa superior. La fuerza de Coriolis es el principal factor que decide la dirección del movimiento del agua. En el hemisferio norte , el agua se mueve hacia la derecha de la dirección del viento, mientras que en el hemisferio sur, el agua se transfiere hacia la izquierda de la dirección del viento.
Las fuerzas de Coriolis también son responsables de causar surgencias en los océanos abiertos ubicados cerca del ecuador . Los vientos alisios que se mueven desde los 30 grados de latitud hacia el ecuador provocan un afloramiento ya que estos vientos mueven el agua superficial de norte a sur mientras que el agua más profunda se mueve hacia arriba para llenar este vacío. Cabe señalar que los patrones de viento creados por los ciclones de movimiento lento provocan el movimiento de las aguas superficiales a un lado, lo que lleva a un afloramiento justo debajo del ojo del ciclón. Esta agua más fría ayuda a debilitar aún más el ciclón.
Tipos de afloramiento
Hay muchos tipos distintivos de afloramiento, como el afloramiento costero, el afloramiento ecuatorial, el afloramiento a gran escala impulsado por el viento, el afloramiento de amplia difusión, el afloramiento asociado con remolinos y el afloramiento asociado topográficamente. Los tipos más comunes de afloramiento se discuten a continuación:
Afloramiento costero
Este es el tipo de afloramiento más conocido, que está estrechamente relacionado con las actividades humanas y sustenta algunas de las pesquerías más productivas del mundo. El afloramiento costero ocurre a lo largo de las partes orientales de los grandes giros centrales , donde la dirección del viento que fluye es paralela a la costa, creando corrientes impulsadas por el viento. La fuerza de Coriolis desvía estas corrientes impulsadas por el viento, lo que resulta en la transferencia de agua lejos de las costas. Las aguas más profundas, más frías y más densas suben para reemplazar las aguas superficiales. El afloramiento costero ocurre durante todo el año en algunos lugares que se denominan grandes sistemas de afloramiento costero, mientras que en otras áreas se produce solo durante meses específicos del año en los que se denominan sistemas de afloramiento costero estacional. La mayoría de estos sistemas de afloramiento tienen una alta productividad de carbono y, por lo tanto, se clasifican como grandes ecosistemas marinos.
Cinco corrientes costeras significativas están presentes en las áreas de surgencia. Estos incluyen Canary Current, ubicado frente a la costa noroeste de África ; Corriente de Benguela: ubicada frente a la costa suroeste de África; Corriente de California: ubicada frente a California y Oregón en la costa noroeste de los Estados Unidos ; Corriente de Humboldt: ubicada frente a las costas de Perú y Chile ; y Somali Current, ubicada frente a la costa de Somalia y Omán . El afloramiento costero se observa principalmente en las áreas donde fluyen las cuatro corrientes fronterizas orientales principales: la corriente de Canarias, la corriente de California, la corriente de Benguela y la corriente de Humboldt.
Afloramiento Ecuatorial
Los afloramientos en el ecuador están muy influenciados por la Zona de Convergencia Intertropical, que se ubica inmediatamente al norte o al sur del ecuador. Los vientos alisios que se mueven del este, que soplan desde el noreste hacia el sureste, convergen a lo largo del ecuador y soplan hacia el oeste, creando la Zona de Convergencia Intertropical. Aunque las fuerzas de Coriolis están ausentes aquí, los vientos alisios crean corrientes que luego se desvían y el afloramiento se produce inmediatamente al norte y al sur del ecuador. Se ha detectado surgencia en la región ecuatorial del Océano Pacífico , que tiene una concentración significativamente alta de fitoplancton.
Afloramiento a gran escala
Este tipo de afloramiento se observa en el Océano Austral , donde los vientos del oeste de alta intensidad que soplan alrededor de la Antártida mueven una cantidad significativa de agua en dirección norte. Como no hay masas continentales presentes entre la punta de la Península Antártica y América del Sur , el agua surge aquí desde mayores profundidades. El afloramiento a gran escala está relacionado con las circulaciones subtropicales oceánicas de alta presión, como se ve en regiones como el noroeste de África, el suroeste de África, el sur de Australia , el suroeste de Australia y las costas occidentales de América del Norte y del Sur.
Importancia de la surgencia
Las aguas profundas del océano son ricas en nutrientes como nitrato, ácido silícico y fosfato, que a su vez ha sido producido por la descomposición de la materia orgánica muerta hundida desde la superficie. Cuando emergen a la superficie, estas aguas ricas en nutrientes son utilizadas por el fitoplancton junto con la energía solar y el dióxido de carbono disuelto para producir compuestos orgánicos a través de la fotosíntesis . Por lo tanto, las regiones de afloramiento representan aproximadamente el 50 % de la productividad marina mundial con altos niveles de producción primaria en comparación con otras áreas oceánicas. Además, el crecimiento de algas marinas y plancton sostenido por el afloramiento costero, a su vez, sirve como alimento para varios peces pelágicos, aves marinas y mamíferos acuáticos. Aunque cubren solo el 1% de la superficie del océano, las regiones costeras de surgencia representan más del 50% de los desembarques pesqueros del mundo.
Un fuerte evento de afloramiento es a menudo responsable del movimiento de largas distancias de las larvas producidas por peces e invertebrados marinos lejos de su hábitat natural, poniendo en peligro su supervivencia. El agua fría y rica en nutrientes que surge hace que la temperatura de la superficie del mar sea más fría y absorbe una gran cantidad de exceso de carbono de la atmósfera. El aire justo encima se enfría aún más y se condensa, lo que da como resultado la formación de nubes bajas y niebla marina. Ciudades como San Francisco , Walvis Bay, Antofagasta y muchas más se ven afectadas por los fuertes regímenes de surgencia.
Amenazas a la surgencia
Las actividades de pesca comercial representan una grave amenaza para todo el ecosistema de surgencia. Un gran número de pescadores comerciales se sienten atraídos por las regiones de afloramiento, ya que son las regiones más productivas y ricas en especies del mundo. Así, además de los organismos marinos, las regiones de afloramiento también sirven como fuente importante de alimento y sustento para muchas personas. Cabe señalar que, al igual que en otros ecosistemas , todas las especies presentes en el ecosistema de surgencia son críticas para el funcionamiento de este ecosistema. Por lo tanto, incluso si se elimina una sola especie, tendrá un efecto profundo en el resto de los niveles tróficos. Por lo tanto, las pesquerías en las regiones de afloramiento enfrentan la posibilidad de un “colapso del ecosistema”. La disminución de la población de una especie debido a la pesca da como resultado una disminución de la diversidad genética y la subsiguiente pérdida de biodiversidad .
Además, la Oscilación del Sur de El Niño representa una seria amenaza para la productividad de los ecosistemas de afloramiento. Durante los eventos de El Niño , los vientos alisios débiles conducen a una disminución del afloramiento ecuatorial. Esto da como resultado una disminución drástica en el afloramiento global y una disminución de la productividad a medida que las aguas ricas en nutrientes ya no se afloran. Sin los nutrientes vitales, el resto de la pirámide ecológica de los ecosistemas de afloramiento no puede sostenerse y eventualmente conducirá al colapso del ecosistema.