Introducción a La Oceanografía Ambiental - Contenidos

INTRODUCCIÓN A LA OCEANOGRAFÍA AMBIENTAL

Partida Peña Las Águilas, Pol. 2, nº 100 03296 Elche

(Alicante) www.ocean-net.info

Introducción a la Oceanografía Ambiental OCEANNET Consultoría y Sistemas Ambientales

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ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN A LA OCEANOGRAFÍA GENERAL............................................... 7

1.1 GENERALIDADES DEL OCÉANO. HISTORIA. ..................................................................... 7 1.1.1 PROPIEDADES ESPECIALES DEL AGUA............................................................................... 7 1.1.2 QUÍMICA Y FÍSICA DEL AGUA............................................................................................ 8 1.1.3 EL EFECTO DE LAS SALES DISUELTAS ............................................................................... 8 1.1.4 LA TEMPERATURA EN LOS OCÉANOS ................................................................................ 9 1.1.5 LA SALINIDAD EN LOS OCÉANOS..................................................................................... 11 1.1.6 LA DENSIDAD DEL AGUA................................................................................................. 13 1.2 OCEANOGRAFÍA BIOLÓGICA............................................................................................ 14 1.2.1 ECOSISTEMAS MARINOS:................................................................................................. 15 1.3 SEDIMENTOS MARINOS..................................................................................................... 18 1.3.1 TRANSPORTE DE SEDIMENTOS ........................................................................................ 19

2 INTERACCIÓN OCÉANO-ATMÓSFERA .................................................................... 20

2.1 INTERACCIÓN OCÉANO – ATMÓSFERA............................................................................ 20 2.1.1 EL CICLO DEL AGUA ........................................................................................................ 20 2.1.2 CICLOS QUÍMICOS ........................................................................................................... 21 2.1.3 TRANSFERENCIA ENERGÉTICA ........................................................................................ 26 2.2 CLIMATOLOGÍA ................................................................................................................ 26 2.2.1 OCEANOGRAFÍA DINÁMICA ............................................................................................ 26 2.2.2 FUERZAS ACTIVAS EN EL MEDIO MARINO ....................................................................... 27 2.2.3 CORRIENTES PERMANENTES ........................................................................................... 28

3 LA ZONA COSTERA ........................................................................................................ 30

3.1 DEFINICIONES................................................................................................................... 31 3.2 TIPOS DE COSTAS. GEOMORFOLOGÍA Y AMBIENTES COSTEROS................................... 32 3.2.1 TIPOS DE COSTA.............................................................................................................. 32 3.2.2 GEOMORFOLOGÍA Y AMBIENTES COSTEROS ................................................................... 33 3.3 CAMBIOS DE NIVEL DEL MAR, OLEAJE, MAREAS, CORRIENTES .................................... 41 3.3.1 OLEAJE............................................................................................................................ 41 3.3.2 MAREAS .......................................................................................................................... 44 3.3.3 CORRIENTES.................................................................................................................... 46 3.4 EROSIÓN COSTERA Y MEDIDAS DE PROTECCIÓN............................................................ 55 3.5 EL AFLORAMIENTO MARINO O “UPWELLING” ............................................................... 59

4 CONTAMINACIÓN MARINA......................................................................................... 61

4.1 HIDROCARBUROS ............................................................................................................. 62 4.2 METALES PESADOS........................................................................................................... 64 4.3 QUÍMICOS ORGÁNICOS..................................................................................................... 65


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4.4 BASURA SÓLIDA ................................................................................................................ 71 4.5 EUTROFIZACIÓN ............................................................................................................... 72 4.6 SEDIMENTOS ..................................................................................................................... 72 4.6.1 LOS SEDIMENTOS COMO CONTAMINANTES FÍSICOS........................................................ 72 4.6.2 LOS SEDIMENTOS COMO CONTAMINANTES QUÍMICOS.................................................... 73 4.7 MAREAS ROJAS ................................................................................................................. 74 4.8 AGUAS RESIDUALES.......................................................................................................... 76

5 OCEANOGRAFÍA AMBIENTAL.................................................................................... 80

6 IMPACTOS A ECOSISTEMAS MARINOS................................................................... 80

6.1 DESTRUCCIÓN DE HÁBITATS, CAUSAS Y CONSECUENCIAS............................................. 81 6.2 APROVECHAMIENTO Y ABUSO DE LOS RECURSOS MARINOS ......................................... 81 6.2.1 LA ACTIVIDAD PORTUARIA ............................................................................................. 82 6.2.2 LA SOBREPESCA .............................................................................................................. 82 6.2.3 LA EXTRACCIÓN SIN RESTRICCIONES DE RECURSOS....................................................... 83 6.2.4 LAS GRANJAS MARINAS (MARICULTURA) ...................................................................... 83 6.2.5 LA SEDIMENTACIÓN ........................................................................................................ 84 6.2.6 LA CONTAMINACIÓN....................................................................................................... 84 6.2.7 LA EXPANSIÓN DE ZONAS INDUSTRIALES COSTERAS...................................................... 85 6.2.8 LA EXPANSIÓN URBANA LITORAL ................................................................................... 85 6.2.9 EL TURISMO .................................................................................................................... 86 6.3 PRADERAS DE POSIDONIA OCEANICA.............................................................................. 87

7 POLÍTICAS, LEGISLACIÓN Y MANEJO DE LA ZONA COSTERA ...................... 92

7.1 ORGANIZACIÓN MARÍTIMA INTERNACIONAL. PRINCIPIOS DE LEGISLACIÓN MARÍTIMA 92 7.2 LEGISLACIÓN EN ESPAÑA ................................................................................................ 94 7.3 ANÁLISIS DE POLÍTICAS COSTERAS ................................................................................. 96 7.4 EL MANEJO DE LAS COSTAS EN ESPAÑA.......................................................................... 98

8 GESTIÓN AMBIENTAL COSTERA ............................................................................ 100

8.1 DESARROLLO URBANO EN LA ZONA COSTERA. IMPACTOS DEL CRECIMIENTO ECONÓMICO EN LA ECOLOGÍA ................................................................................................ 100 8.2 GESTIÓN DE LA ZONA COSTERA .................................................................................... 101 8.2.1.1 Control de la contaminación ...................................................................................... 101 8.2.1.2 Áreas críticas.............................................................................................................. 102 8.2.1.3 Biodiversidad ............................................................................................................. 104 8.2.1.4 Áreas Protegidas ........................................................................................................ 104 8.2.1.5 Riesgos naturales ....................................................................................................... 105 8.2.1.6 Restauración............................................................................................................... 107 8.2.1.7 Revisión de proyectos ................................................................................................ 107 8.2.1.8 Asesoramiento Socio-económico............................................................................... 108


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8.2.1.9 Resolución de conflictos ............................................................................................ 108

9 OBTENCIÓN Y PROCESAMIENTO DE DATOS OCEANOGRÁFICOS............... 110

9.1 INSTRUMENTAL Y EQUIPAMIENTO ................................................................................ 110 9.1.1 CORRENTÍMETROS ........................................................................................................ 110 9.1.2 REGISTRADORES DE CONDUCTIVIDAD, TEMPERATURA Y PROFUNDIDAD (CTD) ......... 114 9.1.3 SONDAS MULTIPARAMÉTRICAS..................................................................................... 115 9.1.4 MUESTREADORES DE PLANCTON .................................................................................. 116 9.1.5 MAREÓGRAFOS Y SENSORES DE PRESIÓN ..................................................................... 117 9.1.6 SENSORES DE OLEAJE.................................................................................................... 119 9.1.7 BOTELLAS NANSEN Y NISKIN ....................................................................................... 121 9.1.8 MUESTREADOTES DE SEDIMENTOS ............................................................................... 122 9.2 PLANIFICACIÓN DE CAMPAÑAS ..................................................................................... 124 9.3 ANÁLISIS Y PROCESAMIENTO DE DATOS OCEANOGRÁFICOS....................................... 125 9.3.1 SOFTWARE COMÚNMENTE UTILIZADOS EN LAS DISTINTAS ETAPAS DEL ESTUDIO OCEANOGRÁFICO....................................................................................................................... 126

10 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................ 128


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FIGURAS

Figura 1. Temperaturas de congelación y punto de fusión y máxima densidad del agua líquida en función del contenido en sales disueltas...................... 9

Figura 2. Ejemplo de termoclinas en diferentes latitudes y épocas del año. .... 11

Figura 3. Distribución de salinidad superficial. ................................................. 13

Figura 4. Subdivisión del medio pelágico según su situación respecto a la costa.......................................................................................................... 16

Figura 5. División del medio pelágico según la profundidad. ........................... 16

Figura 6. División del medio bentónico............................................................. 17

Figura 7. División de la columna de agua según la penetración de la luz. ....... 18

Figura 8. Transporte longitudinal de un a partícula. ......................................... 20

Figura 9. Ciclo del fósforo................................................................................. 23

Figura 10. Ciclo del nitrógeno........................................................................... 24

Figura 11. Ciclo del carbono............................................................................. 26

Figura 12. Circulación media de las aguas superficiales oceánicas. Corrientes superficiales permanentes. ....................................................................... 28

Figura 13. Modelo de circulación oceánica. ..................................................... 29

Figura 14. Esquema de perfil típico de playa. .................................................. 34

Figura 15. Características asociadas a islas-barrera. ...................................... 35

Figura 16. Imagen de satélite de Fuerteventura y su lagoon (Fuente. Google Herat) ........................................................................................................ 36

Figura 17. Tipos de estuarios según su circulación.......................................... 39

Figura 18. Movimiento orbital de las partículas de agua al paso de una onda. 42

Figura 19. Efecto de las fuerzas gravitatorias del sol y la luna sobre las mareas................................................................................................................... 44

Figura 20. Serie temporal de marea del Puerto de Huelva. ............................. 45

Figura 21. Espiral de Ekman ............................................................................ 48


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Figura 22. Primer mapa de la Corriente del Golfo elaborado bajo la dirección de Benjamín Franklin. .................................................................................... 51

Figura 23. Sistemas de corrientes marinas de la Corriente del Golfo. ............. 52

Figura 24. Corrientes del Océano Pacífico....................................................... 54

Figura 25. Diques transversales en la Playa de Vinaroz. ................................. 57

Figura 26. Sucesión de diques longitudinales para incrementar la zona de arena emergida (Estados Unidos)............................................................. 57

Figura 27. Temperatura superficial del océano y clorofila, obtenidas mediante los satélites NOAA y Sea Stars el 24 de agosto de 2000.......................... 60

Figura 28. Mecanismos de degradación de hidrocarburos............................... 64

Figura 29. Ejemplos de pesticidas organoclorados. ......................................... 66

Figura 30. Ejemplos de pesticidas organofosfatados. ...................................... 67

Figura 31. Ejemplos de pesticidas carbamatos. ............................................... 68

Figura 32. Ejemplos de clorofenoxiácidos. ....................................................... 69

Figura 33. Estructura de los PCB’S. Los átomos se Cloro se sitúan en las posiciones orto, meta y/o para (2, 3 y 4). .................................................. 69

Figura 34. Estructura general de las Dioxinas. Las x marcan las posiciones donde pueden unirse los átomos de Cl. .................................................... 70

Figura 35. Ejemplos de furanos........................................................................ 70

Figura 36. PAH’s más comunes. Todos ellos derivados del benceno.............. 71

Figura 37.Desaparición de la arena de la playa por un temporal marítimo (Piles). Fuente: Levante 01-02-2006......................................................... 86

Figura 38. Relación entre la capacidad de carga y los turistas residentes Murphy (1983) ........................................................................................... 87

Figura 39. Morfología de Posidonia oceanica. ................................................. 91

Figura 40. Dispositivos de medida de corriente de los correntímetros mecánicos................................................................................................................ 110

Figura 41. Correntímetro mecánico RCM7 de Aanderaa Instruments............ 112

Figura 42. Correntímetro electromágnético Compact-EM de Alec-Electronics................................................................................................................ 112


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Figura 43. Correntímetro acústico 2D-ACM de Falmouth Scientific ............... 113

Figura 44. Perfilador de Corrientes Doppler de RDI....................................... 114

Figura 45. CTD SBE-21 de Seabird Electronics............................................. 114

Figura 46. Sonda multiparamétrica AAQ de Alec-Electronics ........................ 115

Figura 47. Red de plancton tipo Bongo .......................................................... 117

Figura 48. Mareógrafo basado en tecnología de radar .................................. 118

Figura 49. Boyas de oleaje............................................................................. 120

Figura 50. Sensor de marea y oleaje basado en sensor de presión .............. 121

Figura 51. Botella oceanográfica tipo Niskin .................................................. 122

Figura 52. Corer para la toma de muestras de sedimentos............................ 123

Figura 53. Draga Van Veen............................................................................ 123


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1 INTRODUCCIÓN A LA OCEANOGRAFÍA GENERAL

1.1 Generalidades del Océano. Historia.

Todo el agua y el aire existente en la superficie terrestre provienen del interior de la Tierra. Éstos fueron liberados mediante un proceso de desgasificación que ha estado teniendo lugar desde la formación de la Tierra hace 4.6 billones de años. La tasa de desgasificación ha ido disminuyendo debido a que la actividad radioactiva de los elementos responsables del calor interno de la Tierra ha ido decayendo exponencialmente.

Los océanos y la atmósfera nos proporcionan nuestro medio fluido. La naturaleza de este medio se encuentra controlada por las propiedades especiales de una sustancia, el agua.

1.1.1 Propiedades especiales del agua

Propiedad Comparación con otras sustancias Importancia en el medio físico/biológico

Calor específico (=4.18x103J/(Kg·ºC)

La más alta de todos los sólidos y líquidos a excepción del NH3 líquido

Previene de rangos extremos en temperatura; la transferencia de calor por movimientos de agua es muy alta; tiende a mantener una temperatura uniforme de los cuerpos

Calor latente de fusión (=3.33 x105J/(Kg·ºC) La mayor a excepción del NH3

Efecto termostático en el punto de congelación debido a la absorción o liberación de calor latente

Calor latente de evaporación (=2.25 x106J/Kg)

La mayor de todas las sustancias

Un elevado calor latente de evaporación es extremadamente importante en las transferencias de calor y agua con la atmósfera

Expansión térmica La temperatura de máxima densidad disminuye al aumentar la salinidad; para el agua pura es de 4ºC

El agua dulce y el agua de mar diluída poseen su máxima densidad a temperaturas superiores al punto de congelación. El máximo en densidad del agua de mar normal se encuentra en el punto de congelación (-2.98ºC).

Tensión superficial (=7.2x109N/m) La mayor de todos los líquidos

Importante en la fisiología celular; controla ciertos fenómenos superficiales y la formación de gotas

Poder disolvente En general, disuelve más sustancias y en mayor cantidad que cualquier otro líquido

Implicación obvia tanto en fenómenos físicos como biológicos

Constante dieléctrica (=87 a 0ºC, 80 a 20ºC)

El agua pura posee la mayor de todos los líquidos excepto el H2O2 y el HCN

Más importante en la dilución de compuestos inorgánicos debido a la elevada disociación resultante

Disociación electrolítica Muy baja Sustancia neutral, aún conteniendo tanto H+

como OH-

Transparencia Relativamente grande Elevada absorción de energía radiante tanto en infrarrojo como en ultravioleta

Conducción del calor La mayor de todos los líquidos Aunque importante a pequeña escala, como en células vivas, los procesos moleculares son más rápidos por difusión turbulenta

Viscosidad molecular (=10-3N·s/m-2)

Menor que las mayoría de los otros líquidos a temperatura similar

Fluye rápidamente para igualar las diferencias de presión


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1.1.2 Química y física del agua

La masa molecular del agua es 18. La comparación con otros compuestos del hidrógeno de masa molecular similar, nos sugeriría que el agua debería congelar a unos -100ºC y tener un punto de ebullición sobre -80ºC, en lugar de los 0ºC y 100ºC respectivamente.

La densidad de la gran mayoría de los sólidos es mayor que la de sus correspondientes líquidos, y la densidad de los líquidos normalmente disminuye progresivamente cuando se calienta desde el punto de fusión (pero el hielo es menos denso que el agua, y la máxima densidad del agua pura se obtiene a 4ºC).

Las razones de estas propiedades anómalas se encuentran en su estructura molecular. La molécula de agua consiste de un átomo de oxígeno unido a dos átomos de hidrógeno. El ángulo entre los enlaces interatómicos es de 105º. La diferencia en la electronegatividad (propiedades eléctricas) entre el átomo de oxígeno y los de hidrógeno resulta en que la zona donde se ubican los átomos de hidrógeno posee una ligera carga positiva, y la zona donde se sitúa el átomo de oxígeno se encuentra cargado negativamente. Debido a esta estructura polar, las moléculas de agua ejercen atracción sobre otras, y tienden a agruparse, unidas mediante fuerzas intermoleculares llamadas Puentes de Hidrógeno.

Como la temperatura del agua pura se incrementa a partir de su punto de fusión (0ºC), la energía de las moléculas aumenta, neutralizando la tendencia a formar los grupos parcialmente ordenados. Las moléculas individuales pueden situarse más juntas, ocupando menos espacio y aumentando la densidad del agua.

Sin embargo, si seguimos aumentando la temperatura se produce una expansión térmica de las moléculas que resulta en una disminución de la densidad. A temperaturas entre 0ºC y 4ºC, predomina el efecto de ordenación, mientras que a mayores temperaturas la expansión térmica es más importante. La combinación de los dos efectos proporciona al agua pura un máximo en densidad a 4ºC.

1.1.3 El efecto de las sales disueltas

Cualquier sustancia disuelta en un líquido, tiene el efecto de incrementar la densidad de ese líquido. A mayor cantidad disuelta, mayor es el efecto. El agua no es una excepción. La densidad del agua dulce está cercana a 1.00x103 kg/m3, mientras que la densidad media del agua de mar es de 1.03x103 kg/m3.

Otro importante efecto de las sustancias disueltas es el de disminuir el punto de congelación de los líquidos. Al mismo tiempo, disminuye la temperatura a la que el agua alcanza su máximo en densidad. Esto se debe a que las sales disueltas inhiben la tendencia de las moléculas de agua a formar


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grupos ordenados, por lo que la densidad está controlada únicamente por el efecto de expansión térmica.

La figura 1 muestra como el punto de congelación y la temperatura de máxima densidad coincide cuando el contenido en sales (salinidad) es de 25g/kg. Como en los océanos la salinidad es mayor que ésta (contienen una media de 35g/kg en sales), la densidad del agua de mar aumenta incluso por debajo del punto de congelación. Esta diferencia es crucial entre el agua de mar y el agua dulce, y tiene un profundo efecto en los procesos de circulación oceánica y en la formación de hielo en el mar.

Figura 1. Temperaturas de congelación y punto de fusión y máxima densidad del agua líquida en función del contenido en sales disueltas.

1.1.4 La temperatura en los océanos

Dos de las propiedades físicas más importantes del agua de mar son la temperatura y la salinidad. Juntas controlan su densidad, que es el principal factor del que depende el movimiento vertical de las aguas oceánicas. En los océanos la densidad del agua de mar se incrementa con la profundidad. Si la densidad del agua superficial aumenta, se vuelve gravitacionalmente inestable y se hunde. En las regiones polares la densidad puede incrementarse por dos causas: primero, por enfriamiento directo (por estar en contacto con el hielo o por el viento), segundo por la formación de hielo, que extrae el agua, pero mantiene las sales, por lo que aumenta la salinidad, y por tanto la densidad. En latitudes bajas, el incremento de la densidad se produce por el exceso de evaporación.

Toda la radiación infrarroja se absorbe en el primer metro de agua. La mitad de la energía solar incidente en los 10 primero centímetros.


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¿Si la energía térmica de la radiación solar se absorbe mayoritariamente en las capas superficiales, como puede transportarse a aguas profundas?

El principal mecanismo es la mezcla turbulenta producida por el viento y el oleaje, que forman una capa de mezcla superficial que puede tener una amplitud de 200-300 metros en zonas de latitud media en aguas abiertas.

Entre 200-300 m y los 1000m de profundidad, la temperatura disminuye rápidamente. Esta región con este gradiente de temperatura se conoce como termoclina permanente. Desde el fin de ésta (1000m) hasta el fondo del océano, no existen variaciones estacionales (excepto en los polos) y la temperatura disminuye gradualmente hasta entre 0ºC y 3ºC.

La temperatura y profundidad de la capa de mezcla superficial presenta variaciones estacionales en latitudes medias. Durante el invierno, cuando las temperaturas superficiales son bajas y las condiciones son más duras, la capa de mezcla puede extenderse a la termoclina permanente. En verano, como las temperaturas superficiales aumentan y las condiciones en la superficie son menos severas, se desarrolla una termoclina estacional por encima de la termoclina permanente (Figura 2 (a)).


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Figura 2. Ejemplo de termoclinas en diferentes latitudes y épocas del año.

1.1.5 La salinidad en los océanos

La concentración media de sales disueltas en el océano es aproximadamente un 3.5% del peso. Hasta 1980, los valores de salinidad se expresaban en partes por mil, cuyo símbolo es ‰; la salinidad media expresada anteriormente es 35‰ (35ppm). Actualmente, la salinidad se viene expresando en términos de tasa, por lo que se ha dejado de utilizar esta simbología.

Ión ‰ en peso Cloruros, Cl- 18.980

Sulfatos, SO4-2 2.649

Bicarbonatos, HCO3- 0.140

Bromuros, Br- 0.065 Boratos, H2BO3

- 0.026 Fluoruros, F- 0.001 Total iones negativos (aniones) = 21.861‰ Sodio ,Na+ 10.556

Magnesio, Mg+2 1.272 Calcio. Ca+2 0.400 Potasio, K+ 0.380

Total iones positivos (cationes) = 12.621‰


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Estroncio, Sr+2 0.013 Salinidad total = 34.482‰

Tabla 1. Concentraciones medias de los principales iones en agua de mar, en partes por mil del peso.

En las aguas superficiales en océano abierto, la salinidad se sitúa entre 33 y 37, pero si se tienen en cuenta las condiciones locales, el rango se sitúa entre 28 y 40 o más. Un agua con una salinidad menor que 25 se llama salobre, y si la salinidad es superior a 40, hipersalina.

La salinidad superficial depende principalmente del balance entre la evaporación y la precipitación, que están controladas por el clima. Por debajo de los 1000m la influencia de las fluctuaciones superficiales es despreciable y las salinidades se mantienen entre 34.5 y 35 en todas las latitudes.

Existen zonas donde la salinidad decrece con la profundidad. Estas se encuentran normalmente en latitudes medias y bajas, entre la capa de mezcla superficial y el límite superior de la capa profunda, en la que la salinidad permanece constante. Estas zonas se conocen como haloclinas.

La salinidad en la superficie de los océanos es máxima en latitudes de unos 20º, donde la evaporación excede la precipitación. Por otro lado, la salinidad tiende a disminuir en zonas afectadas por la descarga de grandes ríos. Por el contrario, tiende a aumentar en lagunas y mares cerrados, donde la aportación de los ríos no compensa la evaporación.


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Figura 3. Distribución de salinidad superficial.

1.1.6 La densidad del agua

El clima terrestre es el resultado del movimiento de grandes masas de aire, cada una caracterizada por una combinación particular y reconocible de temperatura, humedad y presión. Del mismo modo, las masas de agua en el océano se mueven vertical y horizontalmente, cada una definida por su temperatura (T), salinidad (S) y otras características que pueden utilizarse para identificarlas y seguir su movimiento.

Las masas de agua se mueven mucho más lentamente que el aire, por lo que la escala de tiempo es mucho mayor (cientos de años). Los sistemas de corriente superficiales están impulsados por los vientos, pero el movimiento de las masas de aguas intermedias y profundas está controlado por la densidad. La circulación vertical en los océanos esta controlada por variaciones tanto en temperatura como en salinidad, y se denomina circulación termohalina.

En la superficie, únicamente la temperatura y la salinidad determinan la densidad del agua, pero en las zonas profundas interviene otro factor importante, la profundidad (presión).

La ecuación hidrostática describe la relación entre la presión y la profundidad en la columna de un fluido:

P=g·ρ·z

Donde g es la gravedad, ρ es la densidad y z es la altura de la columna de agua.


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1.2 Oceanografía biológica

La oceanografía biológica es la parte de la oceanografía que estudia los animales, plantas y otros organismos que viven en el océano. Cerca del 71% de la superficie de este planeta esta cubierto por agua salada. La profundidad promedio de los océanos es de 3.8 kilómetros (con un máximo que supera los 11.000 metros) con un volumen de cerca de 1.370 x 106 kilómetros cúbicos. Desde que existen los seres vivos, los océanos constituyen el depósito más grande de organismos en el planeta. Estos organismos incluyen a miembros virtualmente de todos los phylum.

La oceanografía biológica es una disciplina que debe considerarse un sector de la biología marina, y más concretamente el que se refiere al estudio de las relaciones entre organismos y las condiciones físicas de los océanos, para la caracterización desde el punto de vista biológico de fenómenos concretos como, por ejemplo, la determinación del movimiento de las masas de agua o su temperatura, o la importancia de los océanos en los ciclos biológicos de los organismos.

Así pues, la biología marina ocupa un campo bastante más extenso que el de la oceanografía biológica porque sitúa en el centro de atención, el aspecto biológico de los problemas; efectivamente, estudia los organismos del mar y sus relaciones con especial atención a la morfología, la fisiología, la evolución y la distribución en relación al ambiente físico y químico. Al igual que ocurre con la oceanografía, la biología marina no se puede considerar una ciencia autónoma porque deriva de la concurrencia de una extensa serie de disciplinas pertenecientes a la biología y a la oceanografía física y química y representa la integración de dichas disciplinas en el contexto amplio que se refiere al ecosistema marino. Por lo tanto, a través de la coordinación de las diversas ramas de la biología y de la oceanografía, la biología marina se ocupa de los temas que se refieren a la vida en el mar en todos sus variados aspectos, y se vale de tecnologías que proporcionan medios cada vez más eficientes, tanto para la investigación en el laboratorio como para la que se desarrolla directamente en el mar.

La oceanografía biológica debe estar necesariamente ligada a la oceanografía física. No se concibe estudiar la vida de un organismo sin conocer las propiedades físicas y químicas del medio en el que se manifiesta.

Por lo tanto debe haber una relación estrecha entre ambas disciplinas.

La biología marina nació como ciencia básica, pero con el aumento creciente de la presión humana sobre el mar se ha ido desarrollando asimismo en muchos sectores relacionados con la contaminación y su evaluación, con la conservación del ambiente y con la evaluación y gestión de la pesca. Se trata de problemáticas estrechamente ligadas a los temas fundamentales de la biología marina, y por ello deben considerarse parte integrante de esta ciencia. Desde el punto de vista operativo, por lo tanto, el conocimiento de la biología marina es una condición indispensable para abordar los temas de la


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conservación del mar y del mantenimiento y mejora de sus recursos." [G. Cognetti, M. Sarà y G. Magazzú. Biología marina. Barcelona: Editorial Ariel, 2001]

Un poco de historia....:

En 1841, Edward Forbes, se incorporó en el buque de investigación BEACON, para rastrear la vida animal en el mar Egeo y descubrió que el número de especies distintas, disminuía con la profundidad.

Predijo así, que a profundidades oceánicas superiores a las 300 brazas, podría existir una zona oceánica aparentemente "azoica", carente de vida.

Esto preocupó por supuesto a muchos biólogos que se volcaron a incrementar las pruebas y se propusieron rastrear en aguas profundas. Todas estas dudas se disiparon en 1869 cuando Wyville Thornson, extrajo animales vivos de profundidades superiores a las 2.600 brazas.

El viaje del H. M. S. Challenger, en 1872, alrededor del mundo que duró tres años y medio, arrojó una cantidad sin precedentes de observaciones sobre la física, química, geología y biología de los océanos. Se considera esta expedición como el comienzo de la Oceanografía en general.

A ésta siguieron importantes expediciones de Alemania, EEUU, Dinamarca, Francia, y otros países, y la creación de Instituciones dedicadas especialmente a la Oceanografía marina.

1.2.1 Ecosistemas marinos:

El medio marino comprende una amplia zona de características físico-químicas bastante uniformes y ocupada por los seres marinos. Como conjunto, es el ecosistema más extenso del planeta Tierra.

Para su mejor estudio y comprensión, el medio marino puede subdividirse primariamente en dos ambientes o biotopos diferentes, pelágico y bentónico, e incluso dentro de éstos suelen incluirse otros menores. El primero de estos ambientes corresponde a la columna de agua y el segundo al fondo.

A su vez el medio PELÁGICO suele dividirse en: zona NERÍTICA y zona OCEÁNICA.

• Zona Nerítica: Abarca las aguas sobre las plataformas costera y continental y es la más rica en vida marina.

• Zona Oceánica: El resto del mar a partir del Talud continental, con vida relativamente escasa en proporción a la gran extensión de mar que abarca.


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Figura 4. Subdivisión del medio pelágico según su situación respecto a la costa.

Según la profundidad, comprendería las subzonas:

• Zona Epipelágica: hasta unos 200 mts. La más rica en vida.

• Zona Mesopelágica: entre los 200 y unos 1200 m de profundidad, poca luz, disminución de la vida (sobre todo el Fitoplancton).

• Zona Batipelágica: entre los 1200 m hasta unos 4000 m.

• Zona Abisopelágica: por debajo de ésa profundidad, sin luz, vida adaptada a la oscuridad, temperaturas bajas y uniformes y elevadas presiones.

Figura 5. División del medio pelágico según la profundidad.

El medio BENTÓNICO (del griego benthos = fondo) se refiere a lo relacionado directamente con los fondos marinos. Su distribución vertical en zonas es:


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• Zona supralitoral o de salpicaduras: por encima del nivel de las mareas. No es una zona netamente marina.

• Zona intermareal o intertidal: es la zona que permanece cubierta o descubierta según las mareas (que en el Mediterráneo se divide en INFRALITORAL, y CIRCALITORAL);

• Zona sublitoral: por debajo del nivel de marea hasta el comienzo del talud, zona típicamente marina y muy rica en vida.

• Zona batial: ocupa el talud continental, está oscura y llega hasta los 4.000 mts.

• Zona abisal: similar en oscuridad a la anterior. Abarca los grandes fondos marinos, hasta los 6000 mts.

• .Zona hadal, que corresponde a las grandes fosas, por debajo de los 6000 mts.

Figura 6. División del medio bentónico.

La plataforma continental, es la zona más productiva en comparación con cualquier otra de las regiones.

Las especies se designan comúnmente por el ecosistema del que forman parte: pelágicos, neríticas, bentónicas, etc.

Especies pelágicas, son las que no mantienen relación alguna con el fondo, viviendo entre aguas a distintas profundidades. Suelen formar grandes bancos o cardúmenes y efectúan importantes desplazamientos horizontales generalmente de origen reproductor, y también migraciones verticales diurnas, de origen trófico. Como ejemplo podemos nombrar: sardinas, jurel, caballa, túnidos, anchoa y otros.

Las especies neríticas son aquellas que aún siendo nadadoras viven asociadas al fondo, como los sargos, salemas, mújiles, etc.


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Especies bentónicas, son aquellas que moran en estrecho contacto con el fondo durante toda su vida, como todos los peces planos, los rapes, los pulpos, la mayoría de los crustáceos decápodos (langostas, bogavantes, cigalas, centollos, etc.).

También se puede hablar de especies demersales o nectobentónicas, que son aquellas que viven en cierta relación con el fondo, aunque pueden separarse de él e incluso llegar a la superficie, ejemplo el bacalao, la merluza, besugos y pargos, las sepias, etc.

Desde el punto de vista de la iluminación, podemos dividir las masa de agua en:

• Zona Fótica: Es la parte del mar que está iluminada y abarca las capas superiores del océano, hasta unos 250 m, que es hasta donde penetra la luz. A su vez se divide en dos:

o Zona Eufótica: es la capa más superficial y mejor iluminada y abarca hasta los 80 m

o Zona Disfótica: es el resto hasta los 250 m.

• Zona Afótica: se extiende desde los 250 m hasta el fondo del mar y en ella ya no penetra la luz.

Figura 7. División de la columna de agua según la penetración de la luz.

1.3 Sedimentos marinos

Se entiende por oceanografía geológica a la aparte de la oceanografía que se ocupa del estudio los fondos oceánicos y los límites entre continentes y océanos, incluyendo la influencia del oleaje sobre los materiales del fondo. (AGI, 1987).


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Los sedimentos abarcan un amplio rango de tamaño. El límite superior es de 2048mm. Según su tamaño, los sedimentos se pueden clasificar en:

Gravas: - Guijarros: 2mm-64mm - Cantos: 64mm-256mm - Bloques: Más grandes de 256mm Arenas: 2mm-1/16mm Limos: 1/16mm-1/512mm Arcillas: Menores de 1/512mm

Además de esta escala, se utiliza otra llamada escala Ø. Esta es una escala de números enteros inversamente proporcionales al tamaño de la partícula:

Ø=-log2(D), siendo D el diámetro en mm.

La composición química de los sedimentos marinos está basada en silicatos, y en menor medida en carbonatos. La razón de la menor presencia de carbonatos radica en que son compuestos que se disuelven más fácilmente, y además se encuentran incluidos en el ciclo de carbono.

Prácticamente la totalidad de los sedimentos marinos costeros tienen origen terrígeno, y en su mayoría son aportados por ríos y barrancos.

1.3.1 Transporte de sedimentos

Existen dos tipos de transporte que sufren las partículas de sedimentos en el medio marino, y se pueden clasificar en:

Transporte longitudinal

Este transporte se realiza a lo largo de la línea de playa. La distancia que se desplaza la partícula depende del ángulo que presenta el oleaje al incidir sobre el frente de la playa.

Frente de playa


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Figura 8. Transporte longitudinal de un a partícula.

Si esto lo extrapolamos a todas las partículas, obtenemos lo que se denomina transporte longitudinal, deriva lateral o deriva litoral.

Este transporte puede verse interrumpido por la instalación de barreras, de forma que aguas arriba de la barrera se produce una deposición, y aguas abajo una erosión.

Este tipo de transporte de sedimentos se produce entre la zona de rotura del oleaje y la orilla. Esto se debe a que en la zona de rotura se genera turbulencia, con lo que se reduce la velocidad mínima necesaria de la corriente para que se produzca transporte.

Transporte transversal

Este tipo de transporte es el que determina el perfil de una playa (su evolución).

2 INTERACCIÓN OCÉANO-ATMÓSFERA

2.1 Interacción océano – atmósfera

Existen varios tipos de interacción entre la atmósfera y el océano. Estas interacciones pueden dividirse según su naturaleza. En primer lugar podemos afirmar que existe un flujo de agua de un medio al otro. En segundo lugar podemos afirmar también que existe un equilibrio químico de algunos compuestos en los que el océano interviene activamente. Por último, existe una transferencia de energía de la atmósfera al océano.

2.1.1 El ciclo del agua

Los océanos dominan el 97% del ciclo del agua, ya que contienen el 97% del agua total presente en la tierra.

El agua se encuentra en la atmósfera principalmente en estado gaseoso. Cuando existe equilibrio entre evaporación y condensación, el aire se encuentra saturado en vapor de agua. A temperaturas más altas, existe más energía disponible para la evaporación, de forma que el aire cálido puede albergar más humedad de saturación que el aire frío.

El aire no saturado puede enfriarse de dos formas y llegar así a saturarse y producirse condensación. En primer lugar ocurre cuando se produce una expansión adiabática cuando el aire asciende. La segunda forma es mediante el contacto con una superficie fría. La niebla por radiación, se forma cuando una capa delgada de aire se enfría de esta segunda forma, formando nubes a nivel de suelo.


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La niebla por advección, se forma cuando el aire cálido se desplaza sobre la tierra fría o el agua y se enfría.

En las capas altas, la saturación y la presencia de núcleos de condensación (partículas) provoca la aparición de lluvias que son descargadas sobre tierra firme, lagos, ríos o el propio océano, volviendo así a su origen.

2.1.2 Ciclos químicos

"El planeta Tierra actúa como un sistema cerrado en el que las cantidades de materia permanecen constantes. Sin embargo, sí existen continuos cambios en el estado químico de la materia, produciéndose formas que van desde un simple compuesto químico a compuestos complejos construidos a partir de esos elementos. Algunas formas de vida, especialmente las plantas y muchos microorganismos, usan compuestos inorgánicos como nutrientes. Los animales requieren compuestos orgánicos más complejos para su nutrición. La vida sobre la Tierra depende del ciclo de los elementos químicos que va desde su estado elemental pasando a compuesto inorgánico y de ahí a compuesto orgánico para volver a su estado elemental." citado de: Dr. Pedro F. Mateos (Departamento de Microbiología y Genética. Facultad de Farmacia. Universidad de Salamanca) (Referencia en Internet: http://edicion-micro.usal.es/web/educativo/micro2/tema31.html en Mayo-2001)

Así pues, toda la "materia prima" necesaria para garantizar el correcto desarrollo de la vida en el planeta se encuentra dentro de nuestra biósfera. Pero todos estos elementos, carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre, etc, imprescindibles para el metabolismo de los seres vivos, son necesarios en diferentes "formatos" según sus diferentes consumidores. Los productores primarios utilizan directamente la materia inorgánica para nutrirse, convirtiéndola en materia orgánica, utilizada a su vez por los productores secundarios para su desarrollo.

Este continuo "cambio de estado de la materia," hace que ésta deba reciclarse continuamente, con la participación activa de organismos cuya función ecológica es, precisamente, reciclar la materia orgánica a su forma inorgánica, para poder comenzar de nuevo su ciclo de utilización en la naturaleza.

Por referirse a las trayectorias de los elementos químicos entre los seres vivos y el ambiente en que viven, es decir, entre los componentes bióticos y abióticos de la biosfera, estos complejos circuitos se denominan, Ciclos Biogeoquímicos.

En el caso concreto del medio marino, vamos a dar un breve repaso a los ciclos biogeoquímicos más importantes que se desarrollan en su seno:


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El Fósforo en el mar

El fósforo se encuentra en el mar como ión fosfato, concretamente bajo la forma de ortofosfato cálcico y, según Thoulet, en concentraciones en torno a 0.0156 gr/litro en aguas de salinidad normal (35/1000).

Su presencia es importante porque es un elemento imprescindible en la síntesis de materia orgánica en el mar y es muy utilizado por el fitoplancton (plancton vegetal). Así, la escasez de fosfatos en zonas de actividad fotosintética limitaría la productividad primaria, sobre todo en el verano, incidiendo directamente en toda la vida marina.

Este mismo hecho de la utilización de los fosfatos por el fitoplancton durante los procesos de fotosíntesis, hace que su concentración en el mar sea muy variable y dependa de las fluctuaciones de población fitoplantónica y, por lo tanto, de la profundidad.

En el mar se van a producir dos afloraciones anuales que coinciden con primavera y otoño. Este "bloom" o período de explosión fitoplanctónica trae como consecuencia una disminución del fósforo existente en el mar, ya que el intenso consumo no puede ser compensado por nuevos aportes a la misma velocidad. En estos momentos, esas zonas del mar quedan con unas concentraciones mínimas de fosfato que, desde ese mismo momento, empiezan a regenerarse, básicamente por dos caminos:

• a nivel costero, por los aportes terrígenos

• a nivel oceánico, por los aportes procedentes de los restos de los seres muertos que se depositan en el fondo y sobre cuyas restos actúan las bacterias, transformándolos en elementos inorgánicos.

En la descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se libera en forma de ortofosfatos (H2PO4

-) que pueden ser utilizados directamente por los vegetales verdes, formando fosfato orgánico (biomasa vegetal). A su vez, los vegetales son consumidos en los diversos niveles tróficos por animales herbívoros, formando biomasa animal que a su vez es utilizada por los animales carnívoros. Cuando los seres vivos mueren, o a partir de sus excretas, los restos son mineralizados por las bacterias dando lugar a ortofosfato y a fosfato orgánico, soluble o disuelto, que puede ser reutilizado por los vegetales cerrando la cadena.

En los procesos de Up-Welling (afloramiento) y debido a las corrientes de fondo ascendentes, estos elementos se ponen en circulación hacia las capas superiores provocando la renovación de los fosfatos. Es en estas zonas donde se forman ricas pesquerías


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Figura 9. Ciclo del fósforo.

El Nitrógeno en el mar

Su importancia y distribución son muy similares a los del fósforo y, dentro de las diferentes concentraciones en que aparecen en las aguas marinas, existe un gran paralelismo entre dichas concentraciones y sus variaciones. Este detalle es bastante normal si tenemos en cuenta que tanto los compuestos del fósforo como los del nitrógeno cumplen unas funciones similares en el medio marino y tanto sus consumidores como sus fuentes de producción son las mismas para ambas sustancias. Son fundamentales en la formación del fitoplancton y, por lo tanto, en el mantenimiento y continuidad de la cadena trófica.

El nitrógeno aparece en el mar, básicamente, en forma de nitratos, nitritos y amoníaco (NO3

--NO2--NH3), aunque suelen aparecer en mayor

cantidad los nitratos. Sus cantidades son:

Nitratos: 1 - 600 µgr/litro

Nitritos: 0.1 - 50 µgr/litro

Amoníaco: 5 - 500 µgr/litro

Los nitratos son más abundantes en zonas superficiales, ocurriendo al revés en el caso de los nitritos, que aparecen en mayor cantidad cerca del fondo, pudiendo faltar en superficie en zonas poco profundas. La concentración de amoníaco en profundidad es escasa pero se presenta de modo uniforme a lo largo de toda la columna de agua.

Los nitratos del agua del mar se regeneran a partir de organismos muertos que caen al fondo o a partir de sus excreciones. En ambos casos, el N orgánico procede de los prótidos celulares que a causa de la acción de determinadas bacterias proteolíticas, forma nitrógeno inorgánico que puede ser


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absorbido por parte de los vegetales marinos, fundamentalmente en forma de aminoácidos por medio de la serie NO3

--NO2--NH3.

Figura 10. Ciclo del nitrógeno.

Fases en el ciclo del Nitrógeno

1) Amonización

Los aminoácidos procedentes de animales y vegetales, que llevan el grupo amino NH2, son transformados por la acción bacteriana en NH3. Zobell indica que en ciertos casos el nitrógeno amoniacal puede ser absorbido directamente por diversos grupos de algas (diatomeas y algas unicelulares).

2) Nitrificación

Es la transformación del amoníaco en nitrito y luego en nitrato. Esto ocurre debido a la intervención de bacterias nitrificantes (Nitrosomonas y Nitrosococcus). Este proceso se produce en zonas del litoral a escasa o media profundidad. Cuando es a media profundidad las bacterias suelen estar asociadas de modo simbiótico con fitoplancton.

3) Asimilación del Nitrógeno

Se realiza principalmente por el fitoplancton; es un fenómeno de tipo celular y esto conlleva la formación de aminoácidos que forman péptidos y dan lugar a proteínas (nitrógeno orgánico), siendo aquí donde comienza realmente la cadena biológica del nitrógeno bajo la forma de nitrógeno orgánico. El fitoplancton es consumido por el zooplancton entrando a formar parte de su biomasa.

4) Desasimilación del Nitrógeno


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Proceso inverso al anterior que se produce por acción catabólica de los organismos. Los prótidos son degradados a aminoácidos y estos sufren la transformación en NO3

-, NO2- y NH3.

5) Reducción de nitratos y desnitrificación

Lo realizan bacterias desnitrificantes y reductoras del nitrógeno y por medio de ellas el NO3

- pasa a NO2- y a NH3, hasta la liberación total del

nitrógeno, a nivel marino, esto ocurre en zonas de anoxia y las bacterias utilizan para ellas mismas el nitrógeno.

6) Fijación del nitrógeno

Esta fase que tiene particular importancia en el medio terrestre no parece ser tan crítica en el medio marino. El nitrógeno procedente de la costa o de la atmósfera lo reciclan bacterias fijadoras que viven en simbiosis con algas.

El carbono en el mar

Las formas principales en que aparece el carbono en el mar son: anhídrido carbónico, carbonatos y bicarbonatos. Las tres formas están en una relación de equilibrio, de tal manera que las cantidades de cada una de ellas que puedan encontrarse son interdependientes. La reacción que muestra este equilibrio es la siguiente:

CO2 (disuelto) <=> H2CO3- (bicarbonatos) <=> CO3

2- (carbonatos)

La importancia de estos compuestos de carbono es muy grande en la vida marina. El CO2 porque es un elemento fundamental en los procesos de fotosíntesis, y los carbonatos y bicarbonatos para la formación de las estructuras esqueléticas de muchísimos animales marinos, que son de naturaleza calcárea.

Cuando la energía solar incide sobre los vegetales, estos son capaces, gracias a su capacidad fotosintética, de elaborar carbono orgánico en forma de p.i. (principios inmediatos); mediante la respiración vegetal, parte del CO2 desprendido pasa a la atmósfera y otra queda en el propio medio. Además, el fitoplancton es consumido por herbívoros y carnívoros, que forman también carbono orgánico en forma de p.i.

Los animales, al respirar, eliminan CO2; los animales y vegetales marinos muertos se acumulan en el fondo del mar, siendo transformados por determinadas bacterias descomponedoras del carbono, poniéndose éste en reciclaje. A su vez, y ya en el medio terrestre, los materiales que tienen carbono, por medio de la combustión, lo transforman en CO2 a nivel atmosférico.


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Figura 11. Ciclo del carbono.

2.1.3 Transferencia energética

La física también nos explica que cuando existen dos cuerpos en contacto existe una transferencia de energía de uno a otro, hasta alcanzar un equilibrio energético.

En el caso de la atmósfera y el océano, esta transferencia energética es básicamente de dos tipos. En primer lugar, térmica, y en segundo lugar cinética.

Este segundo tipo es posiblemente el más importante de los dos, pues es el responsable de la aparición del oleaje y corrientes locales.

2.2 Climatología

2.2.1 Oceanografía Dinámica

Tal y como se ha visto en puntos anteriores, el océano domina el ciclo del agua, por lo que interviene también en la climatología de las regiones. Sin embargo, esta influencia no se limita tan solo a intervenir en el proceso de evaporación, sino que las grandes corrientes oceánicas también influyen en la climatología y viceversa.

Las corrientes marinas juegan un papel esencial en la distribución latitudinal del calor. Gran parte del calor excedente que se recibe en el Trópico —radiación solar entrante menos radiación infrarroja saliente— es transportado por mar hacia otras latitudes altas, deficitarias en insolación, templando sus climas. Actualmente, en el área atlántica que queda al norte del paralelo 30 ºN, el calor traído por las aguas de la corriente del Golfo (Gulf Stream) y traspasado a la atmósfera (especialmente en forma de calor latente de evaporación) equivale al 30 % del calor aportado por la radiación solar recibida en esa área.


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2.2.2 Fuerzas activas en el medio marino

Los movimientos en el océano abarcan gran cantidad de escalas, desde microturbulencias a fenómenos a gran escala. Estos movimientos se deben a:

Atracción gravitatoria del sol y la luna.

Gradientes de presión atmosférica en la superficie del océano.

Esfuerzo del viento.

Convección que resulta del enfriamiento y evaporación atmosférica.

Estos fenómenos, son básicamente, los causantes de las mareas, las brisas, las corrientes superficiales, el oleaje, y las corrientes oceánicas profundas.

La circulación oceánica superficial es el resultado de varios procesos, especialmente la fuerza del viento que actúa en la superficie del agua y las diferencias de densidad. Si se asume que el sistema de corrientes observado es simplemente el resultado de la fuerza del viento, la circulación sería muy similar a los principales cinturones de vientos en la Tierra y efectivamente así ocurre. Sin embargo, en el Hemisferio Norte los vientos se desvían hacia la derecha y hacia la izquierda en el Hemisferio Sur. Esto se debe a la rotación de la tierra y es explicado por el efecto de Coriolis (este fenómeno fue descrito por primera vez en 1844 por el físico matemático francés G.C. Coriolis).

Este efecto consiste en que la rotación de la Tierra (hacia el Este), provoca que los cuerpos en movimiento (masas de aire, aguas oceánicas), se desvíen hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur. La magnitud de la desviación depende de la velocidad del objeto y de su latitud. Es cero en el Ecuador y máxima en los polos. Los objetos que se mueven rápido se desvían más que los que se mueven lentamente. El efecto de Coriolis no tiene influencia en la energía del movimiento y modifica sólo la dirección. Esta fuerza (fuerza de Coriolis) es la responsable de las circulaciones oceánicas superficiales a gran escala.

Debido a que nos encontramos en un medio viscoso este movimiento de las aguas superficiales se transmite también a las aguas profundas. Las corrientes profundas se inician con el hundimiento de las aguas más densas por inestabilidad gravitacional en la zona de los polos, y por efecto de cizalla tienden a seguir el movimiento de las aguas superficiales.

Las fuerzas gravitatorias de la luna y el sol son responsables de otro tipo de fenómenos, las mareas, que consisten en variaciones en el nivel del mar debido a la atracción por parte de estos cuerpos celestes. El “llenado” y “vaciado” de las cuencas como efecto de las mareas genera las llamadas corrientes de marea.


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2.2.3 Corrientes permanentes

Las corrientes permanentes, con aquellas que poseen una circulación estable a lo largo de todo el año. Son las responsables de la circulación general de los océanos.

Figura 12. Circulación media de las aguas superficiales oceánicas. Corrientes superficiales permanentes.

Se incluyen entre las corrientes permanentes de los océanos la corriente de Humboldt, la del Golfo, las corrientes Ecuatoriales, etc.,

Sin embargo, en el océano no sólo existen corrientes superficiales, sino, también, corrientes profundas, claro que estas son más lentas. Existe una gran corriente profunda que recorre todo el planeta: la Circulación Termohalina. Comienza en el mar de Noruega, mar hasta el que llega la corriente del Golfo. Allí, en el límite de la banquisa polar, el agua que forma el hielo se hace dulce. La sal «sobrante» hace aumentar la salinidad del agua y por lo tanto su densidad. El agua fría y salada desciende hasta las profundidades de océano.

Esta agua se encamina hacia latitudes más bajas por el océano profundo. Comienza su viaje hacia el sur descendiendo por el Atlántico. Rodea el cabo de Buena Esperanza hacia el este y se dirige hacia las profundidades del Índico y el Pacífico. Esto se debe a la fuerza desviatoria de Coriolis y a que el mar de Weddell también sea una zona de subsidencia, aunque de menor potencia que el mar del Noruega. En las regiones centrales (ecuatoriales) del Índico y el Pacífico, la circulación profunda asciende, para volver por superficie al mar de Noruega, cerrando el ciclo.


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Figura 13. Modelo de circulación oceánica.


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3 LA ZONA COSTERA La transición entre el mar y la tierra se produce en las aguas poco

profundas de la orilla que cubren las plataformas sumergidas y los estuarios de todo el mundo. Los fenómenos costeros se inician allí con la mezcla, la separación y el transporte de los sedimentos y de las aguas que escurren desde la tierra. Las olas, los vientos y las corrientes dan forma a las costas en todo el mundo, y su interacción con la tierra determina la configuración de la costa y la batimetría adyacente. El movimiento de los sedimentos a lo largo de las orillas es sorprendentemente importante.

Las aguas de las orillas y de los estuarios son la porción del mar que predomina, más que cualquier otra cosa, sobre el quehacer cotidiano de la humanidad. Alrededor de dos tercios de la población mundial viven cerca de la costa. Allí es donde las olas, el oleaje provocado por los cambios meteorológicos bruscos, las mareas y los cambios seculares del nivel del mar alcanzan su mayor altura. Las aguas de la orilla inciden sobre las playas, los puertos y los estuarios, tan importantes para la industria, la recreación y la habitación humana.

La zona de la orilla, es la parte del mar que más interesa a los marinos, a causa de los bancos peligrosos, las fuertes corrientes y las olas destructivas. La plataforma continental es el asiento de ricos depósitos petrolíferos y minerales, y las aguas someras que la cubren contienen la mayor parte de la vida animal y vegetal del mar.

La rápida expansión de la utilización del mar por el hombre, el creciente tráfico sobre su superficie y el acceso a las profundidades de los océanos están relacionados, en su mayor parte, con fenómenos que tienen lugar en las aguas de poca profundidad.

A su vez, las acciones humanas, como la descarga de desechos, la pesca, el dragado y las estructuras costeras tienen su mayor influencia sobre las orillas del océano.

La zona costera se define por características de erosión, deposición y tectónicas de gran escala, que tienen dimensiones lineales a lo largo de la línea de costa y dimensiones "mar afuera" en un ancho del orden de los 100 kilómetros. La zona costera está compuesta por la planicie costera, la plataforma continental y las aguas que la cubren. También abarca otros accidentes geográficos principales, como las grandes bahías, los estuarios, las lagunas, los terrenos de dunas costeras, los estuarios de los ríos, y los deltas.

La orilla es una región compleja de intensa interacción entre las olas, las mareas, las corrientes, las aguas de los ríos y los productos de la erosión terrestre. La energía que absorben los procesos de la orilla proviene del mar y


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la originan la fuerza de los vientos al soplar sobre el océano, la acción gravitatoria de la Luna y del Sol sobre la masa del océano, y las diferentes perturbaciones dinámicas en los límites atmosféricos y terrestres del océano.

Estas fuerzas engendran olas y corrientes que transportan energía hacia la costa. La configuración del continente y de las plataformas adyacentes modifica y concentra ese flujo de energía y determina la intensidad de la acción de las olas y las corrientes en las aguas costeras. Los ríos y los vientos transportan los productos de la erosión desde la tierra hasta la costa, donde las olas y las corrientes los distribuyen y dispersan.

La naturaleza de estas complejas interacciones entre el aire, el mar y la tierra, determina el predominio de la erosión o de la deposición.

3.1 Definiciones

Bajamar.- Altura mínima de la marea descendente.

Pleamar.- Altura máxima de la marea ascendente.

Berma.- Parte casi horizontal de la playa, interior al escarpe o talud de fuerte pendiente causado por el oleaje. Delimita la zona supramareal de la intermareal.

Escarpe.- Talud causado por el oleaje.

Circalitoral.- Fondos situados por debajo del límite compatible con la vida de las fanerógamas marinas y algas fotófilas hasta los 200 mt de profundidad.

Intermareal/mesolitoral.- Franja o banda que comprende los fondos marinos que quedan entre los límites de la pleamar y la bajamar.

Inframareal/infralitoral.- Espacio marino situado por debajo de la zona de la mareas hasta profundidades inferiores a los 200 mt.

Supramareal.- Zona costera situada por encima del límite superior de la pleamar. Se encuentra siempre emergida, pero afectada por el spray marino.

Litoral.- Zona de los mares y océanos que comprende las aguas y fondos marinos desde la costa hasta unos 200 m de profundidad, caracterizada por la presencia de luz y fondos de suave pendiente (la plataforma continental o insular). Relativo a los organismos que viven en dicha zona. Las especies bentónicas, epibentónicas o bentopelágicas de la zona litoral pueden ubicarse en la zona supralitoral, mesolitoral (casi coincidente con la franja intermareal), infralitoral (hasta unos 50 m, sobre la plataforma costera o área ocupada por las algas fotófilas y las fanerógamas marinas) o circalitoral (hasta unos 200 m).

Duna.- Acumulación eólica de arena en zonas costeras o desérticas, donde sopla un viento dominante.


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Plataforma continental.- Zona del fondo marino, de dimensiones variables, caracterizada por una escasa pendiente y que se extiende desde la línea de bajamar hasta unos 200 m de profundidad.

Spray marino.- Aerosol formado por la rotura del oleaje.

Talud continental.- Zona del fondo marino de fuerte inclinación, que se extiende desde aproximadamente los 200 m, hasta alrededor de los 3000 m de profundidad.

3.2 Tipos de costas. Geomorfología y ambientes costeros

3.2.1 Tipos de Costa

Aunque no hay dos porciones de costa exactamente iguales, se pueden hacer generalizaciones que nos permitan utilizar características fácilmente apreciables, para definir modelos elementales del perfil litoral. Como el tipo de erosión básico, los movimientos epirogénicos que las formaron, el sustrato rocoso dominante o la fuerza del oleaje y del viento.

Según el tipo de erosión:

• Costa de tipo Atlántico: suelen presentar plegamientos perpendiculares a la costa y la erosión diferencial preserva los materiales más duros y desgasta los más blandos con lo cual se interrumpen bruscamente las estructuras geológicas de tierra firme produciendo una costa recortada con numerosos cabos y bahías.

• Costa de tipo Pacífico: caracterizada por estructuras plegadas paralelas a la línea de la costa; los sinclinales quedan cubiertos por el agua y los anticlinales emergen formando series de islas paralelas a las formaciones costeras típicas de estas zonas.

Según los movimientos epirogénicos:

• Costas de Emersión: cuando se forman por elevación de la costa con respecto al nivel del mar, lo que provoca la elevación de la plataforma continental y el consiguiente alejamiento de la orilla de la zona de acantilado. Sería el caso de la costa Sahariana.

• Costas de Inmersión: cuando se forman por un descenso de la costa y el correspondiente avance del mar hacia el interior. Estamos en el caso de las Rías gallegas (ascensos del mar por los valles fluviales) y de los Fiordos noruegos (ascenso del mar por los valles glaciares).


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Según el sustrato dominante:

• Costas rocosas: su configuración puede ser muy variable en función del tipo de roca que las conforme; su perfil varía también con la estratigrafía (si es inclinada, aparecerán muchas grietas y charcas).

• Costas arenosas: se forman por la acumulación de grandes cantidades de granos, generalmente de cuarzo, y su configuración depende básicamente del tamaño de dichos granos y de la exposición a la acción de vientos y olas.

• Costas fangosas: se forman por acumulación de partículas minerales mucho más finas mezcladas con diversos restos orgánicos; para que el fango se acumule, la costa ha de ser prácticamente llana. Este tipo de costa aparece muy a menudo en zonas de estuarios.

Según el grado de exposición al viento y a las olas:

• Costas expuestas: son generalmente zonas de acantilados, poco protegidas, en las que el mar y el viento baten con fuerza; las olas no encuentran freno a su avance y llegan a alcanzar varios metros de altura.

• Costas semiexpuestas: son aquellas en las que las olas no rompen con tanta fuerza ya que están más abrigadas y el efecto del viento es mucho menor.

• Costas protegidas: aparecen en lugares muy abrigados o rodeados de grandes rocas, por lo que la acción del viento y de las olas está muy debilitada.

3.2.2 Geomorfología y ambientes costeros

Acantilados

Es muy importante el tipo de roca que exista, pues en función de su naturaleza y del tipo de pendiente al mar, actuará de diferente manera la erosión ambiental con lo que se verá condicionado el hábitat, y por lo tanto, la vida que allí se desarrolle. La roca formada por materiales más o menos blandos, suelen cobijar un número más abundante de seres vivos que la roca dura tipo granito.

Los primeros colonizadores suelen ser los líquenes, musgos y más cerca del mar, las algas. Cuando mueren estos seres, sus restos forman humus por acción de las bacterias, facilitando así la colonización por otras especies más exigentes. Un poco por encima del nivel de algas se establece un conjunto de vegetales que no son específicamente marinos y que presentan adaptaciones para resistir las inclemencias de la zona. Las aves con sus excretas favorecen


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la formación de humus y por lo tanto el avance en la colonización del acantilado.

Viento, exposición al sol, salinidad, son factores que influyen en gran medida en las zonaciones de estos acantilados.

Playas

Las playas son acumulaciones litorales de sedimentos libres, se pueden considerar como acumulaciones de sedimentos marinos unidos a la costa en toda su longitud. La composición de los materiales varía desde cantos muy gruesos hasta muy finos.

La playa se puede subdividir en cinco zonas, que de mar a tierra son:

Offshore: mar abierto. Llega hasta el límite de actuación del oleaje con el fondo.

Shoreface: zona submareal. Desde el límite de actuación del oleaje con el fondo hasta el límite de la bajamar. Es frecuente la presencia de barras sumergidas de sedimentos.

Foreshore: Zona intermareal. Llega hasta la berma (cambio de pendiente que separa la zona supramareal de la intermareal).

Backshore: Supramareal

Dunas: algunas veces se incluye en el Backshore

Figura 14. Esquema de perfil típico de playa.


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Islas barrera

Cuerpo arenoso que bordea la costa, separado del continente por un lagoon. Las bocanas de comunicación entre el lagoon y el mar abierto se denominan inlets.

Figura 15. Características asociadas a islas-barrera.

Las islas barreras pueden tener diversos orígenes:

Por emergencia de una barra sedimentaria sumergida.

Por inundación de una marisma situada tras un cordón dunar, formando un lagoon y una isla barrera.

Por formación de una flecha litoral paralela a la línea de costa

Estas islas barreras pueden tener dimensiones de hasta 20m de alto, por 10 km de ancho y cientos de km de largo.

En la cara interna de la isla, entre ésta y el continente, existe siempre un lagoon. Es una zona de muy baja energía. Las principales corrientes presentes en el lagoon son las de marea y las debidas al viento.

Los inlets son interrupciones existentes en la isla barrera por la que se comunica el lagoon con el mar abierto. Pueden tener deltas asociados. Los inlets son dinámicos, y se desplazan a lo lardo de la isla barrera como


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consecuencia de la deriva litoral. Según las condiciones de corriente y marea, estos inlets pueden cerrarse, llegando a formar lagunas costeras (ej. Mar Menor).

Figura 16. Imagen de satélite de Fuerteventura y su lagoon (Fuente. Google Earth)


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Ambientes eólicos. Dunas costeras

Las dunas son elevaciones sobe la superficie media del terreno constituida por una acumulación de sedimentos eólicos. Pueden encontrarse aisladas, pero lo más común es encontrarlas en grupo (campo de dunas). Hay 2 tipos de dunas, las dunas continentales (ambientes desérticos) y las dunas costeras.

Para que en una determinada ubicación se formen dunas costeras son necesarias dos condiciones:

1. Que existan suficientes aportes de arena procedentes de la deriva litoral.

2. Que exista un régimen de vientos favorable.

Las dunas se forman siempre por encima del nivel que marca la pleamar máxima viva equinoccial. La acumulación de los sedimentos se produce por la presencia de algún obstáculo que favorece el depósito. Este obstáculo puede ser de dos tipos:

− Permeable: favorece la formación de dunas de sombra. El viento puede pasar a través del obstáculo y pierde velocidad y capacidad de transporte. La acumulación se da detrás del obstáculo.

− Obstáculo impermeable: favorece la formación de ecodunas. Se forman siempre por delante del obstáculo.

Estuarios

Brazo de mar que se adentra en tierra siguiendo el cauce de un río. Existe, pues un aporte fluvial. El efecto marino es más acusado cuanto mayor sea el rango de marea. Tipos de estuarios:

− Fiordo: característico de altas latitudes. Muy escarpado, de origen glaciar.

− Rías: Valles fluviales inundados por causas tectónicas.

− Cauces fluviales semicerrados por isla barrera (flecha litoral). Ejemplo: desembocadura del Río Piedras (Huelva).

− Estuarios de frente deltaico

Dentro de un estuario se distinguen tres zonas principales:

− Cabecera: zona donde se produce la desembocadura del río.


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− Cuerpo del estuario: situada entre la cabecera y la desembocadura del estuario.

− Desembocadura del estuario: zona más próxima a mar abierto.

Los procesos que predominan en estas zonas son:

− Marea: afecta a todo el estuario, su efecto disminuye a medida que nos acercamos a la cabecera.

− Oleaje: se manifiesta exclusivamente en la desembocadura, y en pequeña medida en el cuerpo central.

− Aporte fluvial: no solo como aporte de sedimentos, sino también como corrientes. Va a ser importante en la cabecera, y menos en el cuerpo central.

− Aporte sedimentario: va a tener dos orígenes, fluviales y marinos. Los fluviales van a llegar hasta la plataforma, fuera del estuario. Los aportes marinos van a concentrarse principalmente en la desembocadura y en el cuerpo central.

Teniendo en cuenta que en el estuario se van a encontrar dos masas de agua de diferentes características de salinidad y por lo tanto de densidad, podemos encontrarnos tres casos diferentes de circulación estuarina:

− Cuña salina: Se observa en aquellos estuarios en que predomina la desembocadura fluvial. Superficialmente fluye agua dulce y en profundidad agua salada, por lo que existe una haloclina muy marcada. El volumen de río es mucho mayor que el volumen de marea, o allí no están presentes las mareas. El agua dulce fluye sobre el agua marina en una capa delgada. Toda la mezcla se restringe a una delgada capa de transición entre el agua dulce en la parte superior y la cuña de agua salada en la parte inferior. Los perfiles verticales de salinidad por consiguiente muestran salinidad cero en la superficie y salinidad oceánica cerca del fondo a lo largo de todo el estuario. La profundidad de la interfase decrece lentamente conforme el extremo final del estuario se va aproximando

− De mezcla parcial: El flujo fluvial no es dominante y las corrientes de marea son mayores que en el caso anterior, lo suficientemente fuertes para romper la estratificación.

− De mezcla total: Las corrientes de marea son tan fuertes que rompen completamente la estratificación vertical, y lo que aparece es una estratificación horizontal.


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Figura 17. Tipos de estuarios según su circulación.

Este modelo de circulación del agua en las rías, se conoce con el nombre de circulación estuarina positiva y ha de cumplir las dos condiciones siguientes:

1. El volumen total de agua que entre en la ría, ser igual al volumen de agua que salga

2. La cantidad de sal que entra, ser igual a la que sale.

Este sistema de circulación del agua, provoca que las variaciones de salinidad en la superficie y en el fondo de la ría sean opuestas. Así, un mayor aporte de agua dulce produce una mayor entrada de agua oceánica, que se traduce en un incremento de la salinidad de la capa del fondo. Las variaciones de salinidad de la capa superficial de la boca de la ría no se producen únicamente por variaciones en el caudal de los ríos, sino también por variaciones en su velocidad de vaciado, en el cual el viento juega un papel importante. Por consiguiente, el viento produce dos efectos que actúan en el mismo sentido, por una parte modifica el aporte de agua dulce que influye sobre el sistema de circulación estuarina a causa de los cambios de densidad, y por otra, produce un empuje mecánico sobre la capa superficial de agua que influye sobre el sistema reforzando la entrada de corrientes de fondo.


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Por tanto, las variaciones hidrográficas en el interior de las rías obedecen, por una parte, a los efectos producidos por el vertido de los ríos, las condiciones climáticas, las variaciones de la amplitud de las mareas y el régimen de vientos de cada zona. Pero, no hay que olvidar que el agua oceánica no permanece invariable, sino que, a lo largo del año, se alternan dos cuerpos de agua de características totalmente diferentes bajo la influencia del giro anticiclónico del Atlántico Norte. Estas modificaciones en la capa de agua oceánica se ven reflejadas en cambios de salinidad y temperatura que son independientes del sistema de circulación interno de las rías.

Por sí mismo, el sistema de circulación estuarina positivo, es un concentrador de nutrientes que ejerce una profunda influencia sobre el ciclo de las sales, nitratos y fosfatos principalmente, ya que el agua que penetra por el fondo de las rías, más rica en sales nutrientes, a medida que avanza hacia el interior se eleva hasta la zona iluminada donde son asimiladas y transformadas en materia orgánica por el fitoplancton mediante la fotosíntesis. Este material vegetal, mientras es arrastrado hacia la zona opuesta por la capa de agua superficial, es transformado por la acción de los herbívoros o por envejecimiento, y sedimentan, mientras el agua superficial sale por la boca de la ría agotada en sales nutrientes. Las partículas, durante la sedimentación, son mineralizadas casi en su totalidad por la acción bacteriana, pasando a incrementar la concentración del agua que penetra por la parte inferior y entrando de nuevo en el ciclo biológico.

El máximo nivel de nutrientes se consigue cuando el sistema de circulación está acoplado en el tiempo con el ciclo biológico. Una circulación lenta supone un menor aporte de sales nutrientes, mientras que una circulación excesiva produce una pérdida de materia orgánica particulada hacia el exterior. Por todo esto, las dimensiones de una ría, el aporte de agua del río, y todas aquellas condiciones que modifiquen la circulación, son de extraordinaria importancia para alcanzar el máximo nivel de biomasa.

Llanuras mareales

Son grandes extensiones deposicionales de pendiente casi nula. Para formarse la costa debe cumplir tres requisitos:

− Costas con amplio rango de marea

− Gran cantidad de sedimentos disponibles

− Escaso oleaje

Deltas

Un delta es un sistema sedimentario deposicional que se forma por el material detrítico portado por un cauce fluvial, en la desembocadura del mismo.


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Existen similitudes y diferencias entre deltas y estuarios:

− Los dos tipos de ambiente necesitan aportes fluviales − Son medios sedimentarios deposicionales Similitudes − Tienen asociadas llanuras mareales y zonas de marismas

− Estuario. Brazo de mar que penetra en la

tierra − Morfológicamente son elementos

opuestos − Delta: tierras que invaden el mar

Diferencias

− En los estuarios la marea juega un papel importante. El delta puede encontrarse en cualquier régimen de mareas.

3.3 Cambios de nivel del mar, oleaje, mareas, corrientes

3.3.1 Oleaje

El viento es responsable de la generación del oleaje que se desplaza sobre la superficie del agua y que juega un rol muy importante en la modificación de la línea costera. Si observamos el mar durante una tormenta, su superficie parece estar en un estado de confusión y es difícil apreciar que entre el desorden, es posible detectar los diferentes trenes de olas que allí se generan.

Las olas son movimientos ondulatorios, oscilaciones periódicas de la superficie del mar, formadas por crestas y depresiones que se desplazan horizontalmente.

Para el estudio de las olas, éstas se dividen en: Olas de agua profunda, que no están influenciadas por el fondo, se mueven independientemente de él, y olas costeras, que por disminución de la profundidad , su forma y movimiento están afectados por el fondo.

Las olas se caracterizan por su longitud de onda, período, pendiente, altura, amplitud y velocidad de propagación, variables físicas y geométricas que se definen a continuación:

− Longitud de onda (L): es la distancia horizontal entre dos crestas o dos depresiones sucesivas.

− Período (T): es el tiempo contado en segundos, entre el paso de dos crestas sucesivas por un mismo punto.

− Altura (H): distancia entre la cresta de la ola y el nivel medio del mar.


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− Pendiente o peralte: relación entre la altura y la longitud de onda (H/L).

− Amplitud (A): distancia entre la cresta y el valle de la ola.

− Velocidad de propagación: V= Longitud de onda/Período

− Frecuencia (ƒ): número de picos o senos que pasan por un punto fijo por segundo.

Como las olas son muy variables para analizarlas y describirlas se usan métodos estadísticos. Para la altura, normalmente se refiere a la altura significativa, esto es, el promedio de 1/3 de las olas más altas observadas en una serie en un período de tiempo determinado.

Olas en agua profunda: Producen un movimiento más o menos regular en la superficie del océano denominado oleaje, en el cual la altura de la ola es relativamente pequeña en relación con el largo de la onda. El oleaje se propaga en el océano por lo general muy lejos del lugar donde se origina. Este oleaje es teórico y se explica por soluciones matemáticas.

Ola teórica: Un hecho de observación común, es que los objetos que flotan en la superficie del mar simplemente suben y bajan cuando la ola pasa por ellos. Esto ocurre porque las partículas de agua responden al paso de la onda y se mueven en órbitas circulares cuyo diámetro disminuye con la profundidad.

Figura 18. Movimiento orbital de las partículas de agua al paso de una onda.

Esto supone que:

1. Las partículas de la superficie del mar describen círculos cuyo radio depende de la profundidad.

2. El diámetro de las trayectorias disminuye con la profundidad y es prácticamente nulo en profundidad.

3. El perfil del oleaje corresponde a un trocoide, que es la curva descrita por un punto de un disco que rueda sobre una recta.


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4. La ola en agua profunda corresponde a una onda de superficie. Al llegar a la costa se transforma en ola costera.

A una profundidad igual a la mitad de la longitud de onda, el diámetro de las órbitas de las partículas del agua, es 1/25 veces del diámetro de la superficie y para propósitos prácticos, se considera este nivel como la máxima profundidad del movimiento del oleaje.

En aguas más profundas que la mitad de la longitud de onda, las partículas orbitantes no entran en contacto con el fondo oceánico. Mientras que a profundidades menores que la mitad de la longitud de onda, las órbitas son achatadas por la resistencia debida a la fricción, pierden energía y se dice que la ola "siente el fondo". Se reconoce esta profundidad como el máximo nivel en que las olas pueden mover partículas y erodar los sedimentos finos del suelo oceánico, se le llama nivel del oleaje.

Olas reales: Las olas reales se alejan bastante de las olas teóricas, en las áreas donde sopla el viento que las genera. En las áreas de generación del oleaje hay una agitación aparentemente anárquica de la superficie. Con vientos sobre 9º Beaufort (75-87km/h) se observan montañas desordenadas de agua de alturas muy variables, sobre estas grandes olas se forman otras más pequeñas.

Así, la estructura superficial del océano, es el resultado de la superposición de varios trenes de olas que se interfieren, resultando depresiones y cumbres. La interferencia puede dar lugar a una anulación o un reforzamiento.

Si la velocidad del viento es mayor a 5 m/seg, la altura de la ola crece más rápido que la longitud de onda, la pendiente aumenta y si sobrepasa el límite, las olas revientan independientemente de toda influencia del fondo generándose cabritos o corderitos (olas forzadas).

Las áreas de generación poseen espectros de olas muy variadas, de diferente longitud de onda. Como la velocidad aumenta con la longitud de onda, las olas que salen de esta zona de generación no progresan a la misma velocidad. A medida que el oleaje sale de esta área, se va clasificando, simplificando, tomando el aspecto de ondulaciones paralelas y disminuyendo la pendiente.

Si seguimos las olas desde que el viento las produce en el mar, viajan miles de kilómetros y rompen finalmente contra la costa.

El desarrollo del oleaje se atribuye a tres factores principales:

1. La velocidad media del viento.

2. La duración del tiempo en que actúa.


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3. La distancia sobre la que ha soplado (fetch).

Cuando el oleaje se acerca a la costa, y empieza a “sentir el fondo”, una parte de la energía se disipa por el rozamiento con el fondo. Del resto de la energía (principalmente cinética), una parte se transforma en energía potencial, con lo que la ola crece en altura, aumentando así su peralte.

Cuando la altura alcanzada proporciona una inestabilidad gravitatoria a la ola (cuando la relación entre la altura de la ola y el calado es mayor a entre 0.73 y 1.03), ésta rompe, generando una zona de gran turbulencia que favorece la suspensión de sedimentos y su posterior transporte.

3.3.2 Mareas

Las mareas son ondas de gran tamaño. Son las ondas que producen las mayores variaciones del nivel del mar (exceptuando el oleaje). A diferencia del resto de fenómenos ondulatorios, poseen una gran regularidad (periodicidad). Esta característica va a permitir realizar predicciones bastante precisas.

Estas ondas se producen por las fuerzas de atracción gravitatoria ejercidas por la luna y el sol, sobre la tierra.

Figura 19. Efecto de las fuerzas gravitatorias del sol y la luna sobre las mareas.

La fuerza de atracción que sufre la tierra debido a la luna, no es la misma en todos los puntos sobre la superficie de la tierra, por que no todos estos puntos están a la misma distancia de la luna. Por lo tanto, los puntos que se encuentran más cercanos a la luna, experimentan una fuerza gravitacional mayor que los puntos de la cara opuesta de la tierra. Además, la dirección de esta fuerza ejercida por la luna, atrae a todos los puntos hacia el centro de gravedad de la luna, y por eso, excepto sobre la línea que une los centros de la tierra y la luna, estas fuerzas no serían paralelas a las fuerzas centrífugas. La


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resultante de las dos fuerzas se conoce como Fuerza Generadora de las Mareas (Tide-Producing Force, o TPF).

La TPF se descompone en dos, una vertical o perpendicular a la superficie de la tierra, cuyos efectos se verán anulados por la fuerza de gravedad que ejerce la tierra, y la otra componente, la horizontal (conocida como fuerza tractiva) que es la que hace que el agua se mueva, por que aunque es muy pequeña en comparación con la fuerza de gravedad, no tienen ninguna fuerza que se oponga a ella.

El sol también produce fuerzas de mareas. Pero la magnitud de esta TPF debida al sol, es cerca de 0.46 veces menor que la lunar, pues aunque la masa del sol es mucho mayor, la distancia entre el sol y la tierra también lo es (y TPF es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia)

Según la teoría de la Gravitación Universal de Newton: 221

RMGMFg =

A lo largo de un día se producen dos pleamares y dos bajamares, con períodos entre los dos máximos o mínimos de 12 horas y 25 minutos, que corresponden con la mitad del día lunar.

1-may

-03

4-may

-03

7-may

-03

10-m

ay-03

13-m

ay-03

16-m

ay-03

19-m

ay-03

22-m

ay-03

25-m

ay-03

28-m

ay-03

31-m

ay-03

Fecha

0

100

200

300

400

Altu

ra d

e m

area

(cm

)

Figura 20. Serie temporal de marea del Puerto de Huelva.

Como se observa en la figura anterior, la amplitud también cambia con el tiempo, se modula. Estas modulaciones se repiten cada 14-15 días. Este período coincide con la mitad de una lunación completa (medio ciclo lunar).

Las máximas amplitudes de marea se producen cuando la luna se encuentra en fase de luna llena o luna nueva. A éstas se les llama mareas vivas. Cuando la luna se encuentra en fase de cuarto creciente o cuarto decreciente, las amplitudes de mareas son las menores del ciclo, y a estos estados se les llama mareas muertas.

Esta periodicidad tan regular de la marea, hace que sea posible su predicción mediante un método armónico. Éste se basa en que la marea observada es la suma de un número de componentes (mareas parciales), y


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que cada uno de sus períodos se corresponde con el período de uno de los movimientos relativos entre la tierra, sol y luna.

3.3.3 Corrientes

Las corrientes son movimientos de masas de aguas. La energía que origina las corrientes en los mares procede principalmente del Sol. Cuando en la atmósfera se generan diferentes temperaturas por el calentamiento solar, se producen los vientos. Éstos causan el movimiento del agua superficial del océano, que se suma a los desplazamientos de las masas de agua producidos por cambios de densidad, dando origen a las corrientes.

Sin embargo, éstas no son las únicas causas que producen la circulación oceánica. Existen otros factores como el campo gravitacional, la rotación de la Tierra, la fricción, la fuerza de las mareas y la presión atmosférica.

En la dirección que siguen las corrientes oceánicas interviene el llamado efecto de Coriolis, que consiste en que todas las cosas que se mueven sobre la superficie de la Tierra se desvían lateralmente en sus trayectorias previstas. Este fenómeno fue descrito por primera vez en 1844 por el físico matemático francés G.C. Coriolis. Dicho efecto se debe a que la rotación es mayor en los polos, donde la Tierra gira más rápidamente, y disminuye hasta cero en el ecuador.

Por el efecto de Coriolis se observa que las corrientes en el hemisferio norte se mueven hacia la derecha, mientras que en el hemisferio sur lo hacen hacia la izquierda. En la fuerza y en el ángulo de desviación de las corrientes interviene, el efecto de Coriolis en combinación con la velocidad que produce la acción del viento y la distancia que recorre la corriente.

Cerca del litoral pueden existir corrientes de mayor o menor intensidad local, pero las grandes corrientes se presentan en el seno de las aguas y se pueden diferenciar en superficiales y de profundidad.

Las corrientes litorales o locales, se caracterizan por ser periódicas, es decir que se observa en ellas regularidad, tanto en dirección como en velocidad, y generalmente se deben a las mareas, por lo que también se les llama corrientes de marea. Sus desviaciones en rumbo e intensidad son las más persistentes, lo que las puede hacer violentas y peligrosas, sobre todo en los sitios angostos en donde el valor de su velocidad puede sobrepasar los 5m/s.

Las corrientes de marea, pueden ser alternantes, su dirección acompaña el avance del agua sobre la línea litoral durante la pleamar, y toma la dirección opuesta durante la bajamar, y que acompaña su descenso. O bien, giratorias, que son aquellas capaces de tomar sucesivamente, todas las direcciones posibles mientras se verifican los cambios de marea.


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Las corrientes superficiales, transportan grandes cantidades de agua cálida del ecuador hacia los polos, distribuyendo el calor de los trópicos al resto del planeta; su circulación es independiente en los hemisferios Norte y Sur y tienen influencia hasta más o menos 2.000 metros de profundidad.

Las corrientes de profundidad se originan en los océanos Antártico y Ártico y se desplazan hacia el Ecuador, pasando de un hemisferio al otro a través de los fondos oceánicos.

Las corrientes superficiales son aperiódicas y reciben este nombre porque no se observa en ellas regularidad alguna en la dirección, ni en la velocidad, lo que se debe principalmente a la desigual distribución de la energía solar o a las caprichosas fuerzas de los vientos.

Algunos oceanógrafos distinguen tres grupos de corrientes aperiódicas y las han denominado de densidad, de deriva y de pendiente.

Las corrientes de densidad, son aquellas que están básicamente ligadas a las diferencias de temperatura y salinidad, por lo tanto, de densidad. Se mueven a lo largo de las zonas de igual densidad a diferentes profundidades en el océano. A esta categoría pertenecen las grandes corrientes, como la Corriente del Golfo, Corriente de Kuro-Shivo y la Corriente Ecuatorial, las tres transportan enormes masas de agua.

Las de deriva, son causadas directamente por la acción constante del viento combinada con la fuerza de gravedad y el efecto de Coriolis. Si el viento sopla durante algún tiempo en una misma dirección, arrastra las partículas de la capa superficial y el movimiento se extiende progresivamente en profundidad a las demás capas hasta que toda la capa superficial se pone en movimiento.

Si la Tierra estuviese inmóvil, la corriente de deriva tendría la misma dirección que el viento, pero al entrar en juego las fuerzas de Coriolis, la corriente de superficie se desvía alcanzando, en ocasiones, ángulos hasta de 45 grados. A medida que aumenta la profundidad, el ángulo de desviación aumenta y la velocidad disminuye. A determinada profundidad, la corriente puede ser contraria a la dirección superficial, y su velocidad extremadamente reducida (Espiral de Ekman).


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Figura 21. Espiral de Ekman

La cintura de agua marina que rodea al Continente Antártico, está sometida al dominio de los vientos persistentes y violentos que determinan una circulación oceánica superficial que hace girar incesantemente las agua antárticas en esta dirección, produciendo las clásicas corrientes de deriva.

Como una consecuencia indirecta de las corrientes de deriva, se producen las llamadas corrientes de pendiente, que consisten en que cuando una corriente de deriva ha provocado una afluencia de agua en la costa, las aguas acumuladas muestran tendencia a deslizarse en sentido contrario, a causa de la pendiente así creada.

De manera general, los vientos costeros originan movimientos en los que resulta difícil distinguir entre las corrientes de deriva y las de pendiente, siendo únicamente en alta mar, en cuencas amplias y profundas, donde las corrientes de deriva pueden observarse claramente.

Los vientos originan movimientos litorales que afectan las masas líquidas hasta profundidades considerables, por ejemplo; en el Hemisferio Norte, todos los vientos que soplan del oeste sobre el litoral, son vientos de reflujo, mientras que los que provienen del este son vientos de aflujo. Esto significa que en los márgenes orientales de los continentes, los vientos procedentes del oeste hacen descender el nivel del mar, mientras que los que vienen del este lo harán ascender, (este efecto es el contrario en los márgenes occidentales de los


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continentes). Para compensar este reflujo o este aflujo, se produce un movimiento en la superficie o en la profundidad de las aguas.

Los vientos de reflujo impulsan hacia alta mar las aguas superficiales, que son reemplazadas en la costa por las aguas profundas. Mientras que los vientos de aflujo, empujan hacia la costa las aguas de alta mar, que se hunden y vuelven hacia ella a cierta profundidad, por lo tanto, los vientos de reflujo dan origen a las surgencias, o sea, a un ascenso de las aguas profundas, mientras que los vientos de aflujo provocan las convergencias, es decir, el descenso de las aguas superficiales.

También se tiene que considerar que en las profundidades del océano se producen, a veces, grandes corrientes que no se reflejan en la superficie. Recorren el océano fuertes "ondas internas" que no han sido provocadas ni por el viento, ni por las tormentas.

Las corrientes marinas ejercen diversas influencias en los distintos dominios. Si la Corriente del Golfo pudiera ser desviada de su actual trayectoria, no calentaría la costa occidental europea, el litoral noruego se vería invadido por el hielo, y un amplio casquete ocultaría las montañas escandinavas.

Hoy se sabe que todos los océanos tienen una corriente tan significativa como la Corriente del Golfo. Tal vez, unas corrientes sean menos notorias o poderosas que otras, pero todas ellas actúan de modo intenso sobre el clima litoral y por lo tanto influyen indirectamente sobre la distribución geográfica de la población vegetal y animal de la biósfera.

En los océanos mundiales y en los mares que los constituyen se ha observado gran cantidad de corrientes cuyas características son muy particulares. El Océano Antártico se localiza al sur del paralelo 60° S, pero es difícil marcarle un límite septentrional, ya que es un océano abierto hacia el norte y que pasa, sin transición, al Pacífico, Índico y Atlántico. Sin embargo, se ha delimitado al Océano Antártico tomando como base los caracteres físicos de sus aguas superficiales, y se le caracteriza por tener aguas de temperaturas extremadamente bajas, de -1.8°C a 10°C, con variaciones muy ligeras de temperatura y salinidad en relación con la profundidad, por lo que la estratificación vertical es mínima y existe mayor interacción entre las aguas superficiales y las profundas.

La Antártida ofrece el más claro ejemplo de corrientes de deriva formadas por el viento. La extensión que aquí alcanza el fenómeno se debe a la ausencia de barreras continentales que impidan la marcha oceánica y la acción del viento, persistente y violento; estos cambios atmosféricos también influyen en las aguas profundas.

En este océano se superponen e interfieren dos corrientes. Una, circular, que se manifiesta por el curso que lleva, girando de oeste a este del Continente Antártico, y debida tanto a las diferencias de densidad como a los vientos


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dominantes, se ha denominado Corriente Circumpolar Antártica, que es la más grande de las dos y llega hasta el fondo oceánico.

La otra es una contracorriente superficial, que no abandona el litoral antártico y que se mueve en sentido inverso de este a oeste, denominada Corriente Costera Occidental Antártica, la cual es generada por los vientos del oriente y del suroriente, que producen pequeños giros y la hacen derivar cerca de la costa.

Los desniveles de la topografía submarina del Antártico producen desviaciones de estas corrientes. Si la Corriente Circumpolar tropieza con una cordillera submarina, gira hacia la izquierda, y luego, una vez salvado el obstáculo, vira hacia la derecha, para tomar su rumbo inicial.

Al combinarse los movimientos contrarios de las dos corrientes antárticas se origina un fenómeno de divergencia en determinadas zonas de este océano, produciendo cambios marcados entre la temperatura de la atmósfera y la del agua y que ocasionan posteriormente un fenómeno de afloramiento de aguas intermedias. A este fenómeno de afloramiento se le ha llamado divergencia antártica.

El Océano Ártico se localiza al norte de los 60° N de latitud y sus aguas están bordeadas por las costas de América del Norte, de Groenlandia y las del norte de Europa y Asia. Es un océano pequeño, su área corresponde a la quinta parte de la del Atlántico o del Índico y es somero, su profundidad es apenas una tercera parte de la que tienen estos océanos.

La colocación de los continentes que rodean al Océano Ártico impide que se produzcan grandes vientos de deriva, y por lo tanto, las corrientes hacia el ecuador son menores que las que se presentan en el Antártico.

Entre las corrientes del Ártico, se pueden destacar la Corriente Fría de Groenlandia, que corre superficialmente entre Islandia y Groenlandia por el Estrecho de Dinamarca, la corriente del Estrecho de Behring, que permite el intercambio de agua del Ártico con la del Océano Pacífico, y las corrientes del Mar de Noruega y del Mar de Barents, que producen los intercambios con el Atlántico. Por las características del Océano Ártico no se presentan zonas bien definidas de divergencia.

El Océano Atlántico pone en comunicación los Mares Árticos con los Antárticos, y se halla limitado al este por Europa y África, y al oeste por América. El Océano Atlántico se estrecha en la zona ecuatorial, dividiéndose en dos subocéanos, cada uno de los cuales presenta una circulación autónoma.

Desde las primeras travesías que se hicieron en el siglo XVI en el Océano Atlántico, los navegantes españoles observaron que, al regresar, sus naves eran llevadas de América a Europa por una corriente que les permitía


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alcanzar más pronto sus puertos de destino y así se tuvieron las primeras noticias sobre la Corriente del Golfo.

Esta corriente, que lleva un caudal de 70 a 90 millones de metros cúbicos de agua por segundo, con una anchura de 75 a 200 kilómetros, profundidad entre 450 y 1 500 metros y velocidades promedio de 4.5 kilómetros por hora, (aunque en algunos puntos de recorrido puede alcanzar hasta l0 kilómetros por hora), en la actualidad no se interpreta como el largo río de agua tibia que nace en el Golfo de México y atraviesa todo el Atlántico, sino que está considerada como todo un sistema en el que se engloba a todos los movimientos de agua y núcleos torbellinares reconocidos en el Atlántico Norte.

Esta corriente, que lleva desde las regiones tropicales de América hasta Europa grandes cantidades de agua y de calor, fue descrita por Benjamín Franklin, quien en 1762 la señala en una carta de navegación y le da por primera vez este nombre.

Figura 22. Primer mapa de la Corriente del Golfo elaborado bajo la dirección de Benjamín Franklin.


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Figura 23. Sistemas de corrientes marinas de la Corriente del Golfo.

En la actualidad se considera que el sistema de la Corriente del Golfo está formado por las siguientes corrientes:

Corriente de la Florida: que reúne todos los movimientos superficiales del mar que se presentan desde el Estrecho de la Florida hasta el Cabo Hatteras, donde ya no sigue el litoral. En esta corriente, por el oeste, se desarrolla un enorme torbellino que agrupa una ancha superficie formando el Mar de los Sargazos, en el cual, por existir pocos movimientos de surgencia, debido a que la temperatura y la salinidad son estables, existe poca diversidad de organismos.

Corriente del Golfo o Corriente Central del Golfo: corresponde a la porción media del sistema, tiene 50 kilómetros de ancho en su zona más caudalosa. Comienza en el Cabo Hatteras y termina en el Gran Banco de Terranova, originando la Corriente del Atlántico Norte y otra al este, que llega a Europa formando varias ramas que rodean a Gran Bretaña, Noruega y otros países.

El Atlántico Norte se halla prácticamente cerrado por su parte septentrional, mientras que el Atlántico Sur, comunica ampliamente por su lado austral con el Océano Antártico cuya influencia en él es dominante. Además, el Atlántico Sur no alimenta mares interiores ni marginales, por lo que su circulación es más sencilla.

Todo el centro del Atlántico Sur o meridional, está ocupado por torbellinos que giran en sentido inverso a las manecillas del reloj. La Corriente Surecuatorial se desvía hacia el sur originando la Corriente de Brasil, la cual se mezcla con la Corriente de las Malvinas que baña la costa oriental de Argentina. Mientras, frente a las costas occidentales de África, corre la Corriente de Bengala.

A lo largo del continente Americano se localizan el Mar Caribe y el Golfo de México que constituyen un conjunto llamado el Mediterráneo Americano. Más al norte, se encuentra el Mar del Labrador y la Bahía de Baffin, que separan Canadá de Groenlandia y entre el continente Americano y el Euroasiático, se extiende el Mar de Noruega y el Océano Glacial Ártico.


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Mientras que entre Europa y África se forma el Mediterráneo. Cada uno de estos mares tiene una circulación propia, aunque dependiente de la circulación general Atlántica.

El Océano Índico, se encuentra limitado por las costas de África, Asia y Oceanía, y al sur queda ampliamente abierto hacia la Antártica. En este océano las corrientes no son numerosas, sólo se localizan en su región media la corriente de deriva norecuatorial y sudecuatorial, y entre ellas se forman numerosos remolinos, que giran en sentido inverso al de las manecillas del reloj. También frente a la costa oriental de África se desplaza la Corriente de Agulhas y en la occidental de Australia, la Corriente Australiana.

El Océano Pacífico recibió su nombre de Magallanes, quien en su famosa expedición, después de 33 días de arduo viaje, entró en un mar tranquilo, en contraste con el del Atlántico meridional, donde sufrió terribles temporales, por lo que lo que lo llamó así.

El Pacífico, se encuentra limitado al este por el ininterrumpido litoral Americano, desde el Cabo de Hornos hasta el Estrecho de Behring. Tiene su orilla occidental en Oceanía y Asia y por el sur, se relaciona ampliamente con el Océano Antártico. En este océano existe un sorprendente contraste entre sus costas orientales, en las que sólo el Golfo de California goza de una relativa autonomía, y sus costas occidentales, donde desde el sur de India hasta el Estrecho de Behring se encuentran numerosos mares adyacentes, cada uno con caracteres propios y especiales en su circulación. Por sus características se divide en tres regiones, sur, norte y ecuatorial.

Las corrientes del Océano Pacífico no se conocen tan bien como las del Atlántico, son más complejas debido a la distribución de los continentes y a la topografía del fondo oceánico.

La corriente más importante del Pacífico Sur es la del Perú, descubierta en 1802 por Alexander von Humboldt, por lo que primero se le llamó de Humboldt. Con rumbo norte, bordea las aguas subantárticas, su velocidad es relativamente débil, y la masa de agua transportada no rebasa los 15 o 20 millones de metros cúbicos por segundo, calculándose su anchura en unos 900 kilómetros.


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Figura 24. Corrientes del Océano Pacífico.

De una manera general, la corriente del Perú, está sostenida tanto en velocidad como en dirección, por la persistencia de los vientos que soplan de las regiones del sur a las del sureste. Es la responsable de mantener temperaturas relativamente bajas, de más o menos 32°C, a lo largo del litoral peruano durante el verano sureño.

En la Corriente del Perú las aguas superficiales son movidas por un viento fijo que sopla desde el sur, llevándola mar adentro permitiendo que las aguas del fondo sean impulsadas hasta la superficie, formándose entonces zonas de surgencia rica en nutrientes y por lo tanto, con alta productividad de seres vivos.

En esta corriente se presenta periódicamente un extraño fenómeno al que se le llama "El Niño" (ENSO), el cual ha sido registrado en 1819, 1925, 1931, 1941, 1957, 1972, 1976 y 1983. Consiste en una contracorriente de agua cálida que gira hacia el sur, ocasionando que la corriente peruana disminuya y se mueva mar adentro, por lo que desaparecen las surgencias, y con ello, baja la cantidad de nutrientes y la productividad del área.

El origen de este fenómeno no ha sido aclarado en su totalidad, y existen dos teorías para explicarlo. Una sostiene que se debe a los vientos cálidos procedentes del desierto de Atacama, situado entre Perú y Chile, que calientan


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el agua que baña a las costas peruanas, aumentando su temperatura en 4°C; la otra teoría asegura que surge como consecuencia de perturbaciones que ocurren en las cercanías de Australia e Indonesia, conocidas como "oscilación austral", y que consisten en un aumento de presión en el Pacífico sudoccidental y disminución de ella frente a las costas sudamericanas, lo que estimula la formación de corrientes, que se dirigen al litoral peruano, pero que se calientan a su paso por el ecuador.

Cualquiera que sea su origen, "El niño" forma una masa de agua caliente que se desplaza hacia el norte siguiendo la costa americana, y que en 1983 llegó hasta las costas mexicanas, estadounidenses y canadienses, alterando la productividad del mar y originando cambios en el clima.

La circulación en el Pacífico Norte es semejante a la del Atlántico Septentrional, siendo dos las corrientes principales de esta zona, la Corriente del Pacífico Norte y la Corriente de Kuro-Shivo. La primera comprende un conjunto de movimientos de aguas cálidas de rumbo oriental, a partir del meridiano 170 este, luego se bifurca hacia el sudeste pasando entre las islas Hawai y el continente Américano, continúa en dirección norte dando origen a otras corrientes más pequeñas como la de Alaska, la de Behring y la de California, transportando un total de 20 a 35 millones de metros cúbicos de agua por segundo.

La Corriente de Kuro-Shivo es considerada como la equivalente a la del Golfo, en el Atlántico (responsable del calentamiento de todo el litoral europeo), ya que el Kuro-Shivo extiende su influencia a la costa asiática y transporta entre 20 y 70 millones de metros cúbicos de agua por segundo.

De este a oeste, a través de todo el Océano Pacífico, se extiende la masa uniforme de las aguas ecuatoriales pacíficas que parecen haberse formado a expensas de las aguas subantárticas y que originan las corrientes Ecuatorial del Norte y Ecuatorial del Sur, localizándose entre ellas la Corriente Ecuatorial del Centro que se desplaza en sentido contrario a las anteriores es decir, de oeste a este.

Las corrientes marinas, cuyos movimientos y cambios de lugar se calculan en decenas de millones de metros cúbicos por segundo, tienen gran importancia en el transporte de calor y en la relación de la atmósfera con el océano, así como en el desarrollo de la vida vegetal y animal en las aguas del mar.

3.4 Erosión costera y medidas de protección

El litoral es un espacio frágil, sometido a la constante erosión. Esta fragilidad se ve enormemente acrecentada cuando sobre él inciden otros procesos de degradación a causa de los usos indebidos que se realizan sobre la costa.


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Las corrientes, la subida del nivel del mar y los fuertes oleajes, son causas naturales que modifican progresivamente el litoral, pero del mismo modo en condiciones normales, la costa es capaz de volver a su estado inicial mediante la arena de las playas y la vegetación dunar que la retiene.

El funcionamiento de este “equilibrio” se describe a continuación:

• En verano, con el mar en calma, la playa acumula arena en la zona seca y en las dunas.

• En otoño e invierno, el tiempo cambia y el mar se agita, arrastrando la arena que estaba en la zona seca hasta el fondo del mar. Allí se acumula y forma una barrera natural que protege a la playa del fuerte oleaje.

• En primavera se recupera la calma, y la arena que estaba en el fondo del mar es arrastrada otra vez hasta la zona de playa seca y las dunas.

• Debido a la elevada urbanización que ha sufrido el litoral, y que ha provocado la construcción de edificios y paseos marítimos sobre dunas, en muchos casos, se han inutilizado la única fuente natural de arena de que disponen las playas. Las construcciones actúan como una pantalla impidiendo que la arena regrese a la playa, mientras que el oleaje continúa arrastrando la arena hasta que la playa desaparece.

Esta destrucción del litoral afecta especialmente a la costa mediterránea. Otra causa del incremento de la erosión es la interrupción del transporte de sedimentos a lo largo de la costa, causado en gran medida, por la construcción de las instalaciones portuarias.

Las medidas de protección y soluciones clásicas adoptadas hasta el momento han sido las siguientes:

• Espigones o diques transversales: Se trata de diques construidos transversalmente a la línea de costa. Su finalidad es interrumpir el transporte litoral de sedimentos favoreciendo la deposición de los mismos en una de las caras del dique. El principal problema que posee este tipo de estructura es que al otro lado del dique se deja de aportar material sedimentario, pero la erosión costera sigue produciéndose, por lo que se tiende a producir un fenómeno de pérdida de material.


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Figura 25. Diques transversales en la Playa de Vinaroz.

• Diques longitudinales (rompeolas): Son diques que se construyen paralelamente a la costa, y a una distancia de ésta. Su finalidad es crear una zona de abrigo de baja energía que favorezca la deposición de sedimentos. La tendencia final de esta estructura es la de generar un pequeño tómbolo y que el dique quede conectado con la playa.

Figura 26. Sucesión de diques longitudinales para incrementar la zona de arena emergida (Estados Unidos).

• Diques sumergidos: Estos se construyen a una mayor profundidad que los anteriores, generalmente paralelos a la costa, o perpendiculares a la línea de propagación del oleaje. Este tipo de diques no es observable en la superficie. Su función es la de simular el efecto de las barras de arena y de los arrecifes y praderas de Posidonia, creándose una zona de menor profundidad que provoque


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la rotura del oleaje y una pérdida de la energía del mismo, con tal de disminuir sus efectos sobre la orilla.

• Regeneración artificial: Consiste en la extracción de arena del mar mediante una draga o un ganguil y su posterior deposición en una playa. Este tipo de actuaciones requiere de un estudio granulométrico previo, tanto de la playa como de la zona de extracción (las características granulométricas de ambos sitios debe ser similar).

Sin embargo, las actuaciones anteriormente descritas provocan grandes alteraciones en la dinámica litoral y un gran impacto en las comunidades bentónicas, además de no suponer una solución definitiva en la gran mayoría de los casos, sino más bien un “parche” temporal para la zona en cuestión, y al mismo tiempo, la alteración del transporte sedimentario provocará nuevos problemas en otras zonas distantes.

Las soluciones más ecológicas y conservacionistas pasan por:

• Proteger las dunas, que constituyen los depósitos naturales de arena de las playas

• Conservar las praderas de Posidonia oceanica, una planta marina que "sujeta" la arena y amortigua el oleaje y la marea. Es igualmente importante no retirar las hojas de esta planta que llegan en otoño e invierno a las playas y retienen la arena

• No extraer arena de yacimientos submarinos ya que se destruyen hábitats fundamentales para la conservación del litoral;

• Replantearse la construcción de nuevos puertos deportivos

• No construir en "primera línea de costa", ya que se destruyen los depósitos naturales de arena de las playas.

Sin embargo hasta el momento, el desarrollo económico de un área costera ha estado íntimamente ligado al desarrollo turístico, habiendo sido considerado estos puntos a fomentar en detrimento de la conservación del medio ambiente.

Con estas palabras no se está afirmando que un tipo de solución sea mejor que la otra, esto dependerá de la situación y las circunstancias. Sin embargo queda claro que, deben valorarse y estudiarse ambas alternativas, tanto la de una actuación agresiva e inmediata, como una actitud conservacionista. En muchos casos, la verdadera solución será una combinación de ambas.


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3.5 El afloramiento marino o “upwelling”

Se trata de un fenómeno que se suele producir en las costas occidentales de los continentes.

La capa de agua superior costera, es tres veces menos rica en nitratos que el agua central Noratlántica que se eleva y sustituye a la anterior durante el verano.

La abundancia de vida marina en una zona determinada depende de la cantidad de alimento de que disponen las especies que habitan en esa zona y, en definitiva, de la producción primaria a través de una cadena alimentaria más o menos larga. La luz es la fuente de energía que mantiene todo este sistema, pero, normalmente, la producción queda limitada por la escasez de los elementos químicos disueltos en el agua del mar que son necesarios para la síntesis de materia orgánica. Aunque el carbono es el elemento principal, su cantidad suele ser unas nueve veces superior a la necesaria, por lo que, son los compuestos de nitrógeno y los fosfatos los elementos que limitan la producción. Estos elementos son utilizados por el fitoplancton (productores primarios) mediante la fotosíntesis e introducidos en el ciclo biológico.

Los productos del metabolismo, excreciones, y los mismos seres muertos se descomponen por la acción bacteriana y por oxidación química, liberando sales nutrientes que entran de nuevo en el ciclo. Pero esta descomposición no es muy rápida y una porción de las partículas sólidas, en su proceso de sedimentación, abandonan la zona fotosintética (la superficie) antes de terminar su descomposición. La producción, por tanto, depende del aporte de sales nutrientes desde las capas inferiores del mar hasta la superficie.

En algunas zonas costeras la producción es extraordinariamente alta a consecuencia de la elevación de agua desde profundidades comprendidas entre los 100 a 300 m y, por consiguiente, muy ricas en sales nutrientes. Este fenómeno se conoce con el nombre de "afloramiento" y también con las palabras inglesas "upwelling" o "bloom".

La causa de afloramiento del agua subsuperficial, es debida a la desviación que sufren las corrientes marinas por la rotación de la tierra (efecto Coriolis), así como al efecto de los vientos alisios sobre las aguas costeras. Así, cuando una corriente marina fluye paralela a una costa situada a su izquierda, el agua se desvía mar afuera (en el hemisferio norte) y tiene que ser sustituida por agua profunda, produciéndose un afloramiento. Este agua profunda, fría y rica en nutrientes, se calienta en la superficie disminuyendo su densidad y es transportada lateralmente hasta restablecer de nuevo el equilibrio de masas. Pero el efecto que el viento ejerce sobre el mar es fundamental en el afloramiento costero. Cuando un viento sopla sobre la superficie del mar, hay un rozamiento que arrastra la capa superficial del agua que a su vez arrastra la capa inferior y así sucesivamente. A causa también del efecto Coriolis, un viento que sople paralelo a una costa situada a su izquierda,


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provoca un afloramiento de agua profunda proporcional a la masa de agua superficial desplazada lateralmente.

Todos los afloramientos de la península Ibérica y norte de África dependen del gran giro anticiclónico del Atlántico Norte, que en su rama descendente por el lado este, forma la corriente Noratlántica y después la corriente de Canarias. Este gran giro depende de los vientos alisios y está, por consiguiente, sujeto a una variación estacional que repercute en los afloramientos.

Figura 27. Temperatura superficial del océano y clorofila, obtenidas mediante los satélites NOAA y Sea Stars el 24 de agosto de 2000.


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4 CONTAMINACIÓN MARINA Se entiende por contaminación la presencia de elevadas

concentraciones de sustancias en el agua, sedimentos u organismos, tal que supere el nivel natural de fondo para el área o para el organismo.

Conceptualmente debemos diferenciar entre contaminación y polución, siendo está última la introducción por el hombre directa o indirectamente de sustancias o energía al medio marino, que produce deterioros sobre los recursos vivos, daños a la salud humana, impedimentos para la realización de actividades, disminución de la calidad de uso del agua de mar y reducción de las actividades de recreo.

Cuando analizamos un problema de contaminación debemos plantearnos una serie de cuestiones:

• ¿Cuál es el nivel de contaminación en el área de interés? (implica conocer los niveles normales)

• ¿Qué forma toma la contaminación?

• ¿De dónde viene? ¿Cuál es su fuente?

• ¿Cómo evoluciona?

• ¿Qué efectos tiene sobre las plantas y animales?

• Si las plantas y animales están afectados ¿en que medida lo están?

• ¿A quién perjudica? ¿Qué intereses afecta?

• ¿Cuánto perjudica?

• ¿Qué podemos hacer con el material contaminante que ponemos en el mar?

• ¿Es la alternativa mejor o peor, que verter en el mar?

• ¿Cuánto podría costar gestionar la eliminación del problema?

La contaminación marina se divide según la naturaleza de los contaminantes que la provocan en:

• Contaminación física

• Contaminación química

• Contaminación biológica


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Entre las fuentes de contaminantes que nos encontramos en el mar encontramos:

• Aguas residuales domésticas

• Lodos de aguas residuales

• Residuos industriales

• Residuos sólidos

• Residuos vertidos desde barcos

• Pesticidas

• Dragados

• Perforaciones de plataformas petrolíferas

• Derrames de petróleo

• Evacuación de residuos radiactivos, calor.

Ninguna fuente es más importante que otra. En cada caso dependerá de la magnitud de la contaminación.

4.1 Hidrocarburos

El consumo de petróleo ha aumentado considerablemente a lo largo del siglo pasado. Esto ha provocado que la entrada por transporte, utilización, producción, etc., sea cada vez más importante dejando a los procesos naturales en un segundo plano.

Las fuentes de entrada de hidrocarburos al mar son:

1. Exploraciones y extracción en alta mar: No supone una introducción de cantidades importantes en el medio ambiente, salvo si se produce un accidente (20.000 Tm/año aprox.). Las actividades que producen estos vertidos son:

a. Vertidos de lodos generados en la perforación.

b. Vertidos accidentales durante los procesos de carga de los petroleros.

c. Vertidos incorporados por agua de lluvia o de mar (lavado).

d. Accidentes (explosiones, fallos estructurales, colisiones…).


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2. Transporte marino: Son efectos muy locales (asociados a accidentes de petroleros) o dispersos si se debe al resto de operaciones:

a. Accidentes de petroleros: La mayor parte del transporte se realiza por barco. También influye que las descargas solo se realizan en determinados puertos. Las zonas donde más probabilidad existe de que ocurran accidentes son zonas costeras, con orografía escarpada y condiciones climáticas adversas. También son susceptibles de accidentes las zonas de producción y las zonas de descarga. Son procesos catastróficos que afectan a pequeñas áreas pero con grandes consecuencias ambientales. Tan solo el 1% de la entrada de contaminantes al mar corresponde a derrames de petróleo.

b. Operaciones rutinarias (limpieza de tanques…)

c. Operaciones de buques mercantes: suelen ser las formas más importantes de entrada (aprox. 120.000 Tm/año). El proceso es más disperso, y se introduce menos cantidad de hidrocarburos por barco que los petroleros, pero es tan importante debido al gran número de mercantes.

d. Operaciones en dique seco: Operaciones de limpieza antes de entrar en astilleros.

3. Refinerías: Se realizan procesos de destilación en la que se mezclan hidrocarburos con agua, que posteriormente se vierte.

4. Residuos urbanos e industriales: Esta entrada se debe a todos los aceites e hidrocarburos recogidos de las aguas residuales. Parte se elimina en la depuración, si la descarga no es directa.

5. Precipitación atmosférica: Entrada de hidrocarburos recogidos por la lluvia y viento. Son hidrocarburos volátiles.

6. Fuentes naturales de hidrocarburos. Estas fuentes naturales son la producida por microorganismos y las infiltraciones submarinas.

Mecanismos de degradación de hidrocarburos (derrames de petróleo)


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Figura 28. Mecanismos de degradación de hidrocarburos

4.2 Metales pesados

La contaminación por metales pesados es de tipo conservativo, debido a que los metales no son degradables. Estos metales pesados pueden ser ingeridos por los organismos, que no poseen ningún medio de excreción para ellos, por lo que procede a su inactivación mediante dos estrategias:

• Acumulación: en grasas, órganos de filtración (hígado …)

• Transformación en complejos órgano-metálicos

Existen 5 fuentes de contaminación por metales pesados:

1. Meteorización geológica: Es el proceso natural de entrada de metales.

2. Procesos industriales de los minerales y metales.

3. Uso de los metales y componentes metálicos.

4. Lixiviación de los metales y sus compuestos desde basuras y vertidos de residuos sólidos.

5. Excreciones animales y humanas que contienen metales pesados.


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6. Los metales pesados vertidos en distintos tipos de industrias son:

Metales pesados utilizados en la industria

Cd Cr Cu Fe Hg Mn Pb Ni Sn Zn

Pasta Papel ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗

Petroquímicas ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗

Cloro-alcalinas (HCl+NaOH) ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗

Fertilizantes ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗

Refinado de petróleo ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗

Altos hornos ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗

Fabricantes de coches ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗

Cementos ⊗

Textiles ⊗

Curtidoras ⊗

Por su toxicidad, los metales más importantes son:

• Arsénico: Se utiliza en pirotecnia, como agente depilatorio y en pesticidas.

• Cadmio: La forma Cd+2 es estable en el medio natural. Presenta alta solubilidad en lípidos, lo que facilita la bioacumulación. Sustituye al Zn en procesos enzimáticos.

• Plomo: Forma compuestos insolubles, por lo que su concentración en la columna de agua es baja, pero tienen facilidad para adsorberse.

• Mercurio: Presenta afinidad por proteínas. Es un inhibidor de enzimas y proteínas. La especie mayoritaria en el medio es el HgCl42-

4.3 Químicos orgánicos

Este tipo de compuestos lo forman principalmente los compuestos hidrocarbonatos halogenados, que han sido y son utilizados como pesticidas, (DDT), PCBs, oxinas...

Son compuestos originados a partir del petróleo, con grupos fenólicos y de estructura molecular compleja.

Presentan dos problemas fundamentales. En primer lugar son compuestos bioacumulables (se acumulan en el organismo al no ser degradables) y en segundo lugar se produce un fenómeno de biomagnificación (el contenido acumulado se transfiere en la cadena trófica).


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• Pesticidas organoclorados: Formados por esqueletos de C, H y Cl. Con insolubles en agua y solubles en grasas. Tienen un período de degradación mayor de 2 años.

Figura 29. Ejemplos de pesticidas organoclorados.

• Pesticidas organofosfatados: Compuestos por un grupo orgánico y otro con fósforo. Se utilizó como alternativa al DDT. Presentan mayor toxicidad para el hombre, pero su desactivación es mucho más rápida.


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Figura 30. Ejemplos de pesticidas organofosfatados.

• Pesticidas carbamatos: Son derivados del ácido carbámico. Son menos peligrosos para el hombre y ambientalmente dan menos problemas.


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Figura 31. Ejemplos de pesticidas carbamatos.

• Herbicidas clorofenoxiácidos: Tienen uso agrícola y actúan sobre plantas de hojas grandes. Todas se caracterizan por tener un grupo fenoxi. Imitan las hormonas del crecimiento.


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Figura 32. Ejemplos de clorofenoxiácidos.

• Policlorados bifenilos (PCB’s): No son plaguicidas. Se han utilizado en la industria como plastificadotes, aislantes térmicos, capacitares dieléctricos. Poseen una elevada estabilidad térmica.

Figura 33. Estructura de los PCB’S. Los átomos se Cloro se sitúan en las posiciones orto, meta y/o para (2, 3 y 4).


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• Dioxinas: Se forman en los procesos de combustión y en procesos químicos donde interviene el cloro (fabricación de herbicidas, cloración de lignina, calentamiento de PVC).

Figura 34. Estructura general de las Dioxinas. Las x marcan las posiciones donde pueden unirse los átomos de Cl.

• Furanos: Se producen por calentamiento a altas temperaturas de PCB’s en presencia de una fuente oxigenada y como subproductos del proceso de blanqueado de papel e incineración de basuras.

Figura 35. Ejemplos de furanos.

• Hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH’s): Aparecen en procesos de combustión incompleta (tabaco, madera, carbón, combustibles…). Presentan baja solubilidad, por lo que se asocian a partículas, sedimentos, etc…

OO

Furano Dibenzofurano


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Figura 36. PAH’s más comunes. Todos ellos derivados del benceno.

4.4 Basura sólida

Posiblemente sea uno de los problemas que más impacto tenga sobre el turismo, por tratarse de un problema visualmente observable. Está formado principalmente por gran variedad de objetos, los más comunes son recipientes plásticos o parte de éstos, bolsas y botes metálicos.

Las vías de entrada son varias, desde la entrada atmosférica en el caso de los objetos de muy bajo peso, como las bolsas de plástico, la entrada a través de ríos y acequias, y el vertido directo desde embarcaciones o desde la orilla. La entrada a partir de emisarios submarinos se ha reducido considerablemente con la aplicación en las estaciones depuradoras de los tratamientos preliminares y primarios.

El problema que genera este tipo de basura, es de dos tipos principalmente. En primer lugar, y tal como se ha mencionado anteriormente representa un impacto visual al medio, y en segundo lugar, puede confundirse


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por mamíferos marinos y aves con alimentos naturales y ser ingeridos por éstos.

4.5 Eutrofización

Se entiende por eutrofización, al enriquecimiento de un cuerpo de agua en nutrientes (principalmente fósforo y nitrógeno) y materia orgánica que provoca un crecimiento acusado de plantas (tanto algas como macrófitas) y que puede producir “blooms”. Por lo tanto las consecuencias inmediatas son el crecimiento del fitoplancton y de otros eslabones de las cadenas tróficas.

Cuando la concentración de nutrientes decae, este material planctónico se deposita generando otro grave problema. En estas zonas de deposición, la descomposición de esta materia orgánica provoca situaciones de anoxia, y la liberación de gases como CO2, CH4, SH2, sustancias organolépticas, toxinas, etc.

Este proceso de eutrofización puede ser natural o artificial (conocida como “eutrofización cultural”). En el caso de la eutrofización artificial, las principales causas son el vertido de aguas enriquecidas y las actividades agrarias.

Sin embargo, no necesariamente en todas las zonas donde exista agricultura o vertidos se va a producir eutrofización. La aparición o no de este fenómeno va a depender del estado trófico, las características de la masa de agua (si es una masa cerrada como un lago, una ría o una bahía) y si existe estratificación que impida la mezcla.

4.6 Sedimentos

4.6.1 Los sedimentos como contaminantes físicos

Los sedimentos, como contaminantes físicos, producen en las aguas receptoras los siguientes efectos principales:

Los altos niveles de turbidez limitan la penetración de la luz solar en la columna de agua, lo que limita o impide el crecimiento de las algas y de las plantas. El resultado es la perturbación del ecosistema acuático debido a la destrucción del hábitat. A pesar de estos efectos nocivos, el estado hipertrófico (rico en nutrientes) de muchos lagos de aguas poco profundas, rías, etc., sobre todo en los países en desarrollo, daría lugar a un inmenso crecimiento de las algas y plantas enraizadas si no fuera por el efecto limitador de la extinción de la luz debido a la fuerte turbidez. En este sentido, la turbidez puede ser "beneficiosa" en zonas muy eutróficas.

Los estudios sobre los arrecifes de coral en Australia, revelan que el carbono orgánico de las partículas terrestres puede ser transportado mar adentro a arrecifes situados a distancias de hasta 110 km (Risk et al., 1994).


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Los sedimentos son producidos en gran parte por las actividades agrícolas y como consecuencia de la erosión de las tierras deforestadas. La producción de sedimentos como resultado de las actividades intensivas de explotación forestal de la isla de Madagascar, ha destruido los arrecifes costeros. Observaciones efectuadas desde el espacio han permitido describir la transformación de Madagascar, una isla verde rodeada de un mar azul, en una isla parda en medio de un mar rojo (sedimentos).

4.6.2 Los sedimentos como contaminantes químicos

La contribución de los sedimentos a la contaminación química, está vinculada al tamaño de las partículas de los sedimentos y al volumen del carbono orgánico en partículas asociado con los sedimentos. Se suele considerar que la fracción químicamente activa de un sedimento es la que mide menos de 63 m m (limo + arcilla). En el caso del fósforo y los metales, el tamaño de las partículas es de importancia decisiva, debido a la gran superficie externa de las partículas muy pequeñas. El fósforo y los metales suelen tener fuerte atracción a los lugares de intercambio de iones, que están asociados con las partículas de arcilla y con los recubrimientos de hierro y manganeso que se dan normalmente en estas partículas pequeñas. Muchos de los contaminantes persistentes, bioacumulados y tóxicos, especialmente los compuestos clorados incluidos en muchos plaguicidas, están fuertemente asociados con los sedimentos y en especial con el carbono orgánico transportado como parte de la carga de sedimentos de los ríos.

La afinidad de un producto químico orgánico hacia las partículas se describe en función de su coeficiente de partición octanol-agua (KOW). Este coeficiente se conoce bastante bien en la mayor parte de los productos químicos y es la base para prever el destino ambiental de los productos químicos orgánicos. Los productos químicos con bajos valores de KOW son fácilmente solubles, mientras que los que tienen valores altos de KOW se califican como "hidrofóbicos" y suelen estar asociados con partículas. Los compuestos clorados, como el DDT y otros plaguicidas, son muy hidrofóbicos y, por consiguiente, no se analizan fácilmente en las muestras de agua debido a la muy baja solubilidad del producto químico. En los productos químicos orgánicos, el componente más importante de la carga de sedimentos parece ser la parte de carbono orgánico en partículas transportada en el sedimento. Los científicos han perfeccionado el coeficiente de partición para describir la asociación con la parte de carbono orgánico (KOC).

Otra variable importante es la concentración de sedimentos, en particular la parte de < 63 m m, en la columna de agua. Aun aquellos productos químicos que son altamente hidrofóbicos, se encontrarán en niveles residuales en forma soluble. Cuando la carga en suspensión es muy pequeña (por ejemplo, menos de 25 mg/l), la cantidad de agua es tan grande en relación con el volumen de sedimentos que el grueso de la carga del producto químico puede estar en la parte soluble.


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El papel del sedimento en cuanto a contaminante químico, está en función de la carga química que es transportada por los sedimentos. Los productos químicos orgánicos asociados con los sedimentos ingresan en la cadena alimentaria de diversas maneras. Los sedimentos son ingeridos directamente por los peces, no obstante, más normalmente los sedimentos finos (en particular, la parte de carbono) constituyen el suministro alimentario de los organismos bénticos (que habitan en el fondo), que, a su vez, sirven de alimento para organismos superiores. En último término, los compuestos tóxicos se acumulan biológicamente en el pescado y otros depredadores superiores. Así pues, los plaguicidas transportados desde la tierra como parte del proceso de escorrentía y erosión se concentran en los depredadores superiores, incluido el hombre.

4.7 Mareas rojas

Las mareas rojas de deben a proliferaciones de determinados microorganismos conocidos como dinoflagelados, que generalmente van asociadas a:

− Aumento de la luminosidad.

− Aumento de la temperatura de las aguas.

− Zonas relativamente cerradas (elevada concentración de nutrientes).

− Bahías poco profundas.

El color rojo se debe a un pigmento presente en estos organismos, la peridinina.

Existen entre 400 y 500 especies capaces de producir mareas rojas, pero no más de 40 son capaces de producir daños al ecosistema.

Los tipos de floraciones algales tóxicas se pueden dividir en:

− Especies que producen básicamente descoloramiento de las aguas. El crecimiento puede ser tan denso que ocasionan muertes indiscriminadas de peces e invertebrados. El efecto es secundario.

− Especies que producen potentes toxinas que se transfieren al hombre a través de la cadena alimentaria, ocasionando enfermedades.

• Intoxicación paralítica por moluscos (PSP). Las especies de dinoflagelados más importantes que las provocan son Alexandrium sp, Gymnodinium catenatum, Pyrodinium bahamense.


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• Intoxicación diarreica por moluscos (DSP). Los dinoflagelados cusantes de estas intoxicaciones son Dinophysis sp y Procentrum lima.

• Intoxicación amnésica por moluscos (ASP). Está producida por una familia de diatomeas (Pseudo-nitzschia), por lo que no cambian la coloración del agua.

• Intoxicaciones neurotóxicas (NSP). Provocadas por el dinoflagelado Gymnodinium breve.

• Intoxicación por cianobacterias. Microcystis aeroginosa, Anabaena circinalis, Nodularia spumigena.

• Ciguatera. Provocada por los dinoflagelados Gamberdiscus toxicus (vive epífita sobre diferentes organismos), ostreopsis sp, Prorocentrum sp.

− Especies que nos son tóxicas para el hombre, pero sí para peces o invertebrados por dañar u obstruir sus agallas. Son diatomeas, dinoflagelados, Primnesófitos y Radófitos.

− Especies que producen intoxicaciones a peces, invertebrados y al hombre.

Estos afloramientos son fenómenos naturales. Ocurren de forma natural en zonas que cumplen los requisitos expuestos anteriormente. Sin embargo, en los últimos 25 años, se están incrementando estos eventos. Este aumento de las mareas rojas está asociado a:

− Cultivo de animales (Acuicultura).

− Eutrofización cultural.

− Condiciones climatológicas inusuales.

− Transporte por el lastre de buques.

Toxinas asociadas a mareas rojas

Intoxicación Tipo de toxina Especies Sistomatología

PSP o intoxicación paralizante.

Saxitoxina. Neosaxitoxina y otros derivados.

Alexandrium tamarense. Alexandrium catenella. Alexandrium minutum.

Parestesia perioral, procesando a manos y pies, parálisis, sensación de ingravidez. Puede ser mortal.

DSP o intoxicación diarreica.

Acido Okadaico y otros derivados.

Gymnodinium catenatum. Dinophysis acuminata. Dinophysis acuta, Dinophysis caudata, Dinophysis mitra,

Alteraciones digestivas como vómitos, diarreas, dolor abdominal. No hay registrados casos mortales. Promotoras


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Dinophysis norvegica, Dinophysis rotundata, Dinophysis tripos, Dinophysis sacculum, Prorocentrum lima, Prorocentrum delicatissima, Prorocentrum tepsium sp. Indet, Prorocentrum seriata.

de tumores.

ASP o intoxicación amnésica.

Acido Domoico.

Pseudo nitzschia multiseries, Pseudo nitzschia pseudodelicatissima, Pseudo nitzschia australis, Pseudo nitzschia seriata.

Gastroenteritis y pérdida de memoria. Puede ser mortal.

NSP o intoxicación neurotóxica.

Brevetoxina. Gymnodinium breve. Alteraciones leves de tipo neurológico, de corta duración y nunca mortales.

La concentración de las diferentes toxinas viene limitada por la Decisión de la Comisión de la CE de 15 de marzo de 2002 por la que se establecen normas detalladas para la aplicación de la Directiva 91/492/CEE del Consejo en lo que se refiere a los niveles máximos y los métodos de análisis de determinadas biotoxinas marinas en moluscos bivalvos, equinodermos, tunicados y gasterópodos marinos, donde se establece que la concentración máxima permitida de ácido ocadaico, dinofisistoxinas y pectenotoxinas es de 160 microgramos de ácido ocadaico equivalente/kg, el de las yesotoxinas de 1 mg/kg y de los azaspiroácidos de 160 microgramos azaspirácidos equivalentes/kg.

4.8 Aguas residuales

La contaminación por aguas residuales es una de las más importantes de origen antropogénico. Los aspectos que han contribuido a incrementar el problema son, en primer lugar, el incremento de la población, y en segundo lugar, el incremento de la tasa de utilización de agua.

Las aguas residuales pueden dividirse en dos tipos. Aguas residuales urbanas y aguas residuales industriales.

Las primeras tienen como componentes contaminantes materia fecal, residuos de alimentos, residuos de materiales de uso doméstico (detergentes, etc.), organismos patógenos y no patógenos y productos industriales y agrícolas.

Las segundas contienen principalmente, como contaminantes más comunes, metales pesados y hidrocarburos polihalogenados.

La gestión de las aguas residuales urbanas se deriva de dos soluciones: la depuración y la dilución.


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La depuración de las aguas se basa en la aplicación de varios tratamientos consecutivos para la eliminación de contaminantes.

Tratamiento preliminar: Eliminar los materiales groseros que pueden estorbar los procesos de tratamiento siguientes (tamizado u eliminación de gravas).

• Tratamiento primario: Eliminar los sólidos suspendidos que se hunden fácilmente y los materiales ligeros que flotan (separadores por densidad).

• Tratamiento secundario: Degradación de la materia orgánica mediante microorganismos (tratamiento biológico)

• Tratamiento terciario: Su objetivo es la eliminación de la casi totalidad de los contaminantes que quedan después del tratamiento secundario (sólidos en suspensión, compuestos orgánicos disueltos, nutrientes e iones negativos). Permite reutilizar el agua. Este tratamiento no es obligatorio.

Las aguas, una vez sometidas al proceso de depuración (excepto tratamiento terciario) van a presentar una microflora formada por entrerobacterias del intestino humano y bacterias de la putrefacción. En el caso de las aguas provenientes de las explotaciones agrícolas y ganaderas, estas presentarán desechos agrícolas (mixobacterias de los generos Myxococcus, Citrobacter y Polyangium) y desechos animales (Streptococcus bovis y Streptococcus equinus). Por último, de las industrias alimentarias habrá aporte de levaduras de los géneros Saccharomyces, Candida y Rhodotorula. Además de éstas, encontraremos también bacterias filamentosas, hogos, bacterias desnitrificantes y bacterias oxidadotas del azufre.

Debido a la gran variabilidad de virus patógenos y microorganismos presentes en este tipo de aguas, se utilizan unos indicadores. Estos deben cumplir que sean aplicables a todo tipo de agua, deben estar presentes en presencia de otros patógenos, deben tener un tiempo de residencia suficientemente largo, no deben reproducirse en el agua receptora, deben ser inofensivos para el hombre y deben ser de fácil determinación.

Los organismos indicadores de contaminación fecal utilizados son:

• Coliformes totales (CT)

• Coliformes fecales (CF)

• Estreptococos fecales (EF)

• Otros


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La normativa existente en materia de contaminación y calidad de las aguas receptoras en España es reducida. Se limita, por un lado al R.D. 734/88 sobre calidad de las aguas de baño, y por otro el R.D. 345/1993 por el que se establecen las normas de calidad de las aguas y la producción de moluscos y otros invertebrados marinos vivos.

Según el R.D. 734/88 que establece la calificación sanitaria de las aguas de baño:

AGUAS Tipo 2: Aguas Aptas para el baño, de muy buena calidad.

Son aquéllas que cumplen simultáneamente las siguientes condiciones:

a) Al menos el 95% de los muestreos no sobrepasan los valores imperativos de los parámetros siguientes: Coliformes Totales, Coliformes Fecales, Salmonella, Enterovirus, pH, Color, Aceites Minerales, Sustancias Tensoactivas, Fenoles y Transparencia.

b) Al menos el 80% de los muestreos no sobrepasan los valores guía de los parámetros: Coliformes Totales y Coliformes Fecales.

c) Al menos el 90% de los muestreos no sobrepasan los valores guía de los parámetros siguientes: Estreptococos Fecales, Transparencia, Oxígeno Disuelto y Materias Flotantes.

AGUAS Tipo 1: Aguas Aptas para el baño, de buena calidad.

Son aquéllas en las que se cumple la condición a), de las aguas 2, pero en las que no se cumplen las condiciones b) y/o c) de las aguas 2.

AGUAS Tipo 0: Aguas No Aptas para el baño.

Son aquéllas en las que no se cumple la condición a) de las aguas 2.

En esta clasificación se tendrá en cuenta lo siguiente:

• Los requisitos para asignar la calificación sanitaria del agua de baño en un punto de muestreo, durante la temporada de baño, son los siguientes:

a) Cada punto de muestreo es representativo de una Zona de Baño o de parte de ella.

b) Los métodos analíticos utilizados para la determinación de cada parámetro son los oficiales.

c) En cada punto de muestreo se han controlado, al menos, los parámetros obligatorios: Coliformes Totales, Coliformes Fecales, Color, Aceites Minerales, sustancias Tensoactivas, Fenoles y Transparencia.


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d) La frecuencia de muestreo es al menos quincenal, más un muestreo antes del comienzo de la temporada.

• Requisitos de calidad para aguas de baño: valores guía e imperativos


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5 OCEANOGRAFÍA AMBIENTAL Entendemos por oceanografía el estudio científico de las aguas

profundas y costeras del planeta tierra. Su objetivo es cubrir el interés del hombre por el estudio del océano. Por lo tanto, existirán aspectos biológicos, físicos, químicos y geológicos.

6 IMPACTOS A ECOSISTEMAS MARINOS La zona costera se usa extensivamente y cada vez más para un gran número

de actividades. Estos usos múltiples no siempre son compatibles y pueden producir una amplia serie de problemas para los usuarios del recurso y las personas encargadas de la toma de decisiones.


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La zona costera se usa para el asentamiento humano, agricultura, comercio, industria y entretenimiento. Las aguas costeras presentan los problemas relacionados con el transporte, pesca, descarga, minería, etc., que proviene de una intensificación y diversificación de usos del océano. Existe sobreexplotación de recursos pesqueros, polución por descarga y una serie de conflictos debidos a la interacción entre los grupos de usuarios en las áreas marinas congestionadas (Clark, 1991c).

Las zonas costeras son los "desagües" de los continentes; reciben y en ellas se concentran los contaminantes y otras consecuencias negativas de actividades de desarrollo que tienen lugar en las regiones interiores. En particular, se ha modificado a menudo severamente el flujo de ríos para propósitos de irrigación, y como consecuencia, transportan a las áreas costeras los contaminantes provenientes de las actividades agrícolas e industriales interiores.

Debido a que el desarrollo general puede ocasionar una sobreexplotación, contaminación o alteración de sistemas naturales, así como conflictos entre los usuarios de un espacio costero limitado pero altamente apreciado, estos impactos deben ser entendidos y cuantificados.

6.1 Destrucción de hábitats, causas y consecuencias

Existen gran cantidad de actividades del hombre que suponen alteraciones en el medio natural. Estas alteraciones suponen cambios en los hábitats y por lo tanto, en el peor de los casos su destrucción, y en el mejor de ellos, su transformación.

Con la aparición de las ciudades y la agricultura aparecieron los grandes volúmenes de residuos, así como la alteración de la capacidad de los ecosistemas terrestres para mantener el equilibrio natural. La alteración del medio terrestre, así como las obras de infraestructuras costeras han provocado cambios en el medio marino.

La alteración de la dinámica litoral, los incrementos en turbidez, el aumento de aporte de nutrientes y la eutrofización, la contaminación de las aguas, la sobreexplotación pesquera y turística han degradado hábitats, zonas de reproducción y cría y las propiedades fisicoquímicas para el desarrollo y vida de las especies.

La destrucción o alteración de los hábitats afecta a la biodiversidad del ecosistema, favoreciendo la desaparición de especies autóctonas y la aparición de especies invasoras que incrementan, en la mayoría de los casos, el efecto dañino al ecosistema.

6.2 Aprovechamiento y abuso de los recursos marinos

Existen un gran número de factores y fenómenos que provocan problemas en los ecosistemas marinos y costeros.


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Gran parte de estos problemas, se debe al desarrollo no planificado. El cual generalmente responde a intereses sociales, económicos, políticos y culturales.

El abuso del ecosistema costero, demás de provocar conflictos entre las partes interesadas, genera serios inconvenientes (a corto o largo plazo) que surgen de la violación de los intereses del ambiente natural marino-costero.

Algunos de los principales aspectos involucrados son:

6.2.1 La actividad portuaria

La construcción y ampliación de puertos y embarcaderos en lugares accesibles, busca reducir los costos de transporte.

Esta es una preocupación legítima, pero si es la única, provoca la eliminación o degradación de los recursos naturales.

Los principales agentes de impacto son:

• Los derrames de petróleo, que deterioran la calidad del agua, playas y lecho marino.

• El dragado de canales y fondeaderos, que afectan la circulación del agua y los hábitats.

• La basura y sustancias tóxicas, que reducen la calidad del ambiente en general.

• Los ruidos y luces intensas, que ahuyentan y desplazan a diversas especies de aves migratorias y tortugas marinas.

• El tráfico de embarcaciones, cuyos propulsores hieren y matan animales, incluyendo manatíes y delfines.

Para maximizar los beneficios económicos y reducir al mínimo los costos económicos y ecológicos, las obras portuarias deben de considerar los impactos que pudieran ocasionar al ambiente físico, biótico y social, en el puerto y áreas vecinas.24

6.2.2 La sobrepesca

La pesca es una actividad económica importante en las áreas costeras de todo el mundo, esta generalmente es para el consumo local y/o para la venta nacional o exportación.

Se entiende por sobrepesca, la situación de sobreexplotación producida por el exceso de pesca de una determinada especie, esto se produce cuando el número de capturas supera el índice de renovación, lo que producirá la extinción del recurso.


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La sobre explotación también produce importantes cambios en la cadena trófica debido a la interacción de la especie objetivo de la pesca comercial, con otros organismos marinos.

En la actualidad todas las especies comerciales se hallan en sobrepesca.

6.2.3 La extracción sin restricciones de recursos

La extracción sin restricciones de otros recursos, además de los pesqueros, afecta a otras especies del ecosistema costero.

Las principales formas de extracción sin restricciones de los recursos son:

• La tala de bosques de mangle para su uso como leña (áreas tropicales) • Uso de corales y otros organismos como materia prima artesanal. • La arena para construcción y minería. • Grava y canto rodado para construcción. • Captura indiscriminada de animales marinos (acuarismo, etc.). • Algas y fanerógamas marinas

6.2.4 Las granjas marinas (Maricultura)

Las granjas marinas buscan aumentar la producción de distintas especies por encima de los niveles propios de la pesca. Este “aumento” de producción produce importantes daños ambientales en áreas marinas y costeras, al sobrepasar la capacidad natural del ecosistema. Esto provoca el deterioro de los recursos litorales. Un claro ejemplo de esta actividad es la acuicultura en jaulas, de amplio desarrollo en el litoral Mediterráneo.

Algunas de las consecuencias ecológicas de la maricultura son:

• La destrucción de ambientes costeros. • La disminución de biodiversidad en el área. • Trastornos en el flujo de aguas y sedimentos. • Las condiciones tóxicas en lagunas costeras y estanques, que obligan a

una acuicultura itinerante que multiplica los impactos. • El deterioro paulatino del ecosistema, por reducción del detrito vegetal

que alimenta las larvas y otras especies. • Enfermedades propias de la acumulación de gran cantidad de individuos

en espacios pequeños. • Ingreso al medio de alimentos y detritos. • Escape de individuos al medio ambiente. • Daño de la epifauna e ipofauna bentónica.


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6.2.5 La sedimentación

Los sedimentos se originan en los procesos de erosión en interior del continente y son transportados por los ríos hasta el litoral.

También incluyen fragmentos de rocas, grava, arena y fango que surgen de los procesos de erosión del litoral mismo.

Adicionalmente, incorporan materiales calcáreos que provienen de las conchas y otros organismos marinos como los corales.

Los sedimentos son un componente importante de los ecosistemas costero-marinos, pero se tornan nocivos cuando son excesivos como resultado de las actividades humanas.

2Los agentes de impacto asociados a los sedimentos son:

• La alteración del flujo de los ríos en su desembocadura por la acumulación de sedimentos en presas, embalses y barreras.

• El dragado de canales y del fondo de las aguas costeras. • Las obras de ingeniería como muelles y rompeolas, que alteran las

corrientes y producen depósitos indeseables. • La construcción o modificación de playas con la arena extraída de las

dunas y otras playas. • La acumulación de limos en arrecifes de coral, provocando turbidez y

reduciendo la producción primaria. • El mal manejo estacional de playas. • El depósito excesivo de sedimentos con cambios en los suelos,

afectando a todo el ecosistema. • Destrucción de praderas de fanerógamas marinas.

6.2.6 La contaminación

El mar y los cuerpos de agua costeros son históricamente considerados como “recipientes” convenientes para los desechos domésticos, dada su capacidad para diluir y descomponer materiales y sustancias.

Los desperdicios domésticos tienen sustancias nutritivas que estimulan el crecimiento excesivo de determinadas plantas y animales.

El exceso de materias nutritivas en el agua, puede incrementar la producción de organismos hasta el punto de formar lodo pútrido.

Las aguas domésticas del alcantarillado, tienen microorganismos como la bacteria E.coli, que indican la posible presencia de otras bacterias que causan enfermedades.

Los desperdicios que producen el turismo y el transporte también afectan la salud humana, las aguas marinas, playas y ecosistemas del litoral.


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Debe agregarse el efecto contaminante del agua por los pesticidas y fertilizantes sintéticos que se usan en la agricultura, los derrames de aceites y el ruido de los motores.7

6.2.7 La expansión de zonas industriales costeras

La presencia de puertos es conveniente para las industrias que usan recursos costero-marinos como su materia prima.

Al ampliar su infraestructura, las plantas industriales eliminan áreas naturales con serias consecuencias ecológicas.

La mayor descarga de desechos líquidos industriales, muchas veces, termina en el mar, debido al alto costo del tratamiento de los desperdicios.

Algunos desechos tienen efectos transitorios y poco adversos, pero en otros casos causan impactos considerables.

Por ejemplo, las fábricas de aceite o taninos, producen desperdicios poco tóxicos, pero agotan el oxígeno del agua y provocan muertes masivas de peces.

Algunos problemas típicos de la descarga de desechos:

• Las aguas negras estimulan el crecimiento de plantas, con cambios en la composición de especies acuáticas.

• El amoníaco estimula el crecimiento de algas y esponjas barrenadotas que matan especies de coral.

• La descarga orgánica muy alta, mata la vida marina. • El mar no asimila los microbios patógenos en forma rápida. • La capacidad del mar para descomponer sustancias químicas es muy

baja.

6.2.8 La expansión urbana litoral

Es un fenómeno asociado al aumento demográfico y la concentración de bienes y servicios en núcleos poblacionales.

La expansión urbana en las zonas costeras está muy relacionada con la actividad pesquera, puertos, zonas industriales y turismo.

Los impactos del crecimiento de las ciudades son:

• La eliminación de ecosistemas costeros. • La reducción y deterioro de, hábitat y de la vida silvestre. • La contaminación de ecosistemas por los desechos. • La presión humana sobre los recursos, por extracción de recursos para

el consumo y como materia prima.


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6.2.9 El turismo

Las zonas costero-marinas son destinos turísticos de particular interés, porque ofrecen lugares y actividades especiales.

• Paisajes y recreación de sol y playa. • Pesca deportiva, deportes náuticos. • Playas de arribadas o reproducción de especies (reptiles, aves, etc.). • Observación de aves. • Recursos culturales, artesanía y folklore. • Manejado en forma inadecuada, el turismo provoca impactos sociales y

ecológicos que deben ser objeto de atención.

Los principales agentes de impacto son:

• La construcción de infraestructuras en zonas costeras inapropiadas (hoteles y servicios turísticos).

• La visita excesiva, en época inadecuada y la descarga de desechos. • El cambio y deterioro de valores sociales y culturales. • Buceo y Pesca submarina.

Figura 37.Desaparición de la arena de la playa por un temporal marítimo (Piles). Fuente: Levante 01-02-2006


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Figura 38. Relación entre la capacidad de carga y los turistas residentes Murphy (1983)

6.3 Praderas de Posidonia oceanica

La Posidonia oceánica, es una planta con hojas, flores y frutos que vive en el fondo marino litoral, entre la costa y unos 40 metros de profundidad, en lugares donde todavía hay luz que le permita desarrollar la fotosíntesis. Esta fanerógama marina es endémica del Mediterráneo. Se distribuye formando


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praderas y enraíza en aquellos fondos que crean suelo llegando a formar grandes extensiones.

La Posidonia oceánica tiene un ciclo de crecimiento anual caracterizado por el desarrollo, crecimiento y pérdida de hojas. Estos procesos no se realizan de manera sincrónica en todas las praderas, ya que dependen de las condiciones ambientales y climáticas de cada zona. A finales del invierno se produce el nacimiento de las nuevas hojas que alcanzan su máximo tamaño y número, al comienzo del verano. Las altas temperaturas de esta estación permiten el desarrollo y crecimiento de numerosos organismos que colonizan y viven en la superficie de las hojas. El recubrimiento de las hojas impide su crecimiento normal, alcanzando un estado en el que las hojas dejan de ser funcionales debido a la incapacidad para realizar la fotosíntesis. Este proceso se produce en verano, las hojas van perdiendo su color verde original y adquiriendo una coloración parda hasta que finalmente mueren. Las hojas muertas permanecen unidas a la planta hasta el otoño, época en la que son arrancadas por los temporales. Este proceso se prolonga hasta los meses de enero-marzo dependiendo de la profundidad de la pradera y de su protección frente al oleaje.

Las praderas de Posidonia oceánica forman el ecosistema más importante del Mar Mediterráneo, siendo éste equivalente a los bosques dentro del ecosistema terrestre.

Su importancia ecológica radica en:

• Elevada productividad, siendo la principal fuente de oxígeno del Mediterráneo.

• Forman arrecifes barrera que mantienen el equilibrio sedimentario en el litoral.

• Frenan el oleaje protegiendo el litoral de la erosión.

• Estructuran el fondo y son el hábitat de más de 400 especies de plantas y 1000 de animales.

• Son cobijo, alimento y lugar de reproducción de especies de interés comercial.

Estas plantas marinas presentan unas características que las hacen muy sensibles a determinadas actuaciones que el hombre desarrolla en el litoral; entre ellas cabe destacar:

Longevidad milenaria: La Posidonia oceánica suele vivir formando praderas extensas con edades que se han calculado de dos a cinco mil años, donde los tallos individuales pueden vivir más de 50 años.


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Luz y aguas transparentes: La Posidonia oceánica necesita mucha luz para sobrevivir. Esta necesidad vital implica disponer de aguas transparentes y no demasiada profundidad (máximo 50 metros). Cualquier alteración persistente de la cantidad de luz que recibe la pradera puede significar cambios drásticos en su crecimiento y su posible muerte, perdiéndose, sobre todo, las partes más profundas de la pradera.

Crecimiento horizontal lento: La Posidonia oceánica crece horizontalmente ocupando nuevos espacios a una velocidad máxima de 5 cm/año. Esto significa que se necesitan siglos para cubrir unos decámetros, y milenios para formar una pradera.

Crecimiento vertical lento: La Posidonia oceánica puede crecer ascendiendo para adaptarse a procesos de sedimentación débiles y moderados de carácter persistente, de forma que las hojas jóvenes no queden enterradas en el sedimento. La tasa de crecimiento vertical promedio se ha evaluado en 1 cm/año, variando entre un mínimo de 0.1 y un máximo de 4 cm/año. La planta puede resistir deposiciones intensas de corta duración, pero no deposiciones intensas, muy intensas y persistentes superiores a 1 cm/año.

No soporta erosiones persistentes: La Posidonia oceánica no puede resistir procesos erosivos persistentes. Si falta el sustrato arenoso al erosionarse la playa sumergida, los rizomas y las raíces quedan expuestos y las corrientes tienden a arrancar la planta que muere en la zona erosionada. Asimismo, los rizomas y raíces expuestos son colonizados por organismos incrustantes que los perforan causando la muerte de la planta.

Reproducción lenta: La Posidonia oceánica florece en otoño, y sus semillas maduran y se esparcen en enero-marzo. Sin embargo, la producción de semillas y la supervivencia de las plántulas nacidas de éstas son poco frecuentes (aunque parece haber excepciones en algunas zonas del sur de Italia y en las Islas Baleares), debido a la baja variabilidad genética de la planta.

Sustrato arenoso y arrecifes: La Posidonia oceánica necesita un sustrato arenoso para colocar sus raíces y crecer. Los rizomas horizontales y verticales tienden a crear un armado natural del suelo


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arenoso que con el paso de los milenios puede cementarse y formar arrecifes similares a los de coral.

Resistencia y ritmos anuales: La Posidonia oceánica es una planta muy resistente que puede soportar sin problemas agresiones importantes (enterramiento, falta de luz, etc.), durante meses, al ser capaz de un importante almacenamiento interno de recursos. Sin embargo, si la agresión es persistente (más de un año) el crecimiento de la planta se verá afectado significativamente.

Estabilización de perfiles de playa: La estructura tridimensional de los rizomas de la Posidonia oceánica, constituye un cierto armado del sedimento arenoso de la playa sumergida que, junto con las raíces y hojas, frenan los movimientos sedimentarios del fondo marino haciendo que los cambios de perfil de la playa sumergida sean mucho más lentos de lo que serían en ausencia de pradera. Además, el follaje de la pradera aumenta la rugosidad del fondo favoreciendo la disipación de energía del oleaje y favoreciendo los procesos de sedimentación y estabilización de perfiles.

Propagación del oleaje: Las praderas de Posidonia oceánica aumentan la rugosidad del fondo marino, alterando la propagación del oleaje que alcanza la costa.

Caída de hojas en otoño: La Posidonia oceánica deja caer la mayor parte de sus hojas en otoño después de extraer la gran cantidad de los nutrientes que éstas contienen. Esta hojarasca se deposita en el fondo y es arrastrada a playas próximas durante los temporales.

Cimiento del ecosistema litoral: Las praderas de Posidonia oceánica, suponen un excelente cimiento del ecosistema marino mediterráneo ya que permiten el abrigo de numerosas especies y colonizan áreas donde la pesca está restringida.

La Directiva de Hábitats de la Unión Europea (92/42/CEE del 21/05/1992) y su transposición a la legislación estatal, el Real Decreto 1997/1995, de 7 de diciembre de 1995, incluyen a las praderas de Posidonia oceánica en el Anexo 1, hábitat 1120, como hábitat de interés comunitario prioritario cuya conservación requiere de la designación de zonas especiales de conservación.


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Figura 39. Morfología de Posidonia oceanica.


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7 POLÍTICAS, LEGISLACIÓN Y MANEJO DE LA ZONA COSTERA

7.1 Organización marítima internacional. Principios de legislación marítima

En los últimos cincuenta años el derecho marítimo internacional se ha desarrollado con suma rapidez. No es de extrañar, dada la presión sin precedentes que sufren los océanos, sus recursos y el medio marino. La Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar, el tratado más importante jamás negociado en ese ámbito, es relativamente reciente. Entró en vigor el 16 de noviembre de 1994. Pero sus orígenes se remontan a comienzos de los años cincuenta, época en que se creó la Comisión de Derecho Internacional de las Naciones Unidas, encargada de desarrollar -teniendo en cuenta la práctica de los Estados- el derecho internacional, gran parte del cual era necesario redactar.

Según el artículo 42 de la Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar, los Estados ribereños de estrechos podrán dictar leyes y reglamentos relativos al paso en tránsito por los estrechos, respecto de todos o algunos de los siguientes puntos: b) La prevención, reducción y control de la contaminación, llevando a efecto las reglamentaciones internacionales aplicables relativas a la descarga en el estrecho de hidrocarburos, residuos de petróleo y otras sustancias nocivas;

La presente convención establece como aguas territoriales 12 millas marinas medidas a partir de la línea de bajamar. Sin embargo, los artículos 76 y posteriores, establece que “el Estado ribereño ejerce derechos de soberanía sobre la plataforma continental a los efectos de su exploración y de la explotación de sus recursos naturales”, extendiéndose esta plataforma hasta el borde exterior del margen continental (talud) o bien hasta una distancia máxima de 200 millas, en aquellas situaciones en que la plataforma sea muy estrecha, no pudiéndose extender más allá de 60 millas desde el talud.

La Convención, en la sección II de la Parte VII, referente a alta mar establece los principios de conservación y administración de los recursos vivos, y dedica toda la Parte XII, a establecer los principios de Protección y Prevención del Medio Marino.

Mientras la Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar se refiere de manera global a la explotación de los océanos, otros tratados se ocupan de cuestiones específicas. He aquí algunos ejemplos:

• Seguridad marítima:

Convenio internacional para la seguridad de la vida humana en el mar. Adoptado en 1974, entró en vigor en 1980. Número de Estados signatarios:


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137. La primera versión de este tratado, el más importante acerca de la seguridad de los buques mercantes, fue aprobada en 1914 a raíz del naufragio del Titanic en 1912. El convenio se actualiza periódicamente a fin de adaptarlo a los progresos tecnológicos de la industria naval.

• Contaminación marina procedente de los buques:

Convenio internacional relativo a la intervención en alta mar en casos de accidentes que causen una contaminación por hidrocarburos. Adoptado en 1969, entró en vigor en 1975. Número de Estados signatarios: 72. Reconoce el derecho de los Estados costeros a tomar las medidas necesarias en alta mar para impedir, atenuar o eliminar el riesgo de contaminación de sus costas después de un accidente.

Convenio sobre la prevención de la contaminación del mar por vertimiento de desechos y otras materias. Adoptado en 1972, entró en vigor en 1975. Número de Estados signatarios: 77. Prohíbe el vertimiento de ciertas materias peligrosas procedentes de naves, aeronaves, plataformas y otras estructuras construidas por el hombre, y exige una autorización previa para al vertimiento de algunos otros materiales y desechos.

Convenio internacional para prevenir la contaminación por los buques (MARPOL 73/78). Adoptado en 1973. A causa de su complejidad técnica y del vasto campo de aplicación del convenio, varias secciones entraron en vigor en fechas diferentes. Setenta estados aprobaron el Anexo IV relativo a las aguas servidas, pero sus flotas mercantes sólo representan 41,47% del tonelaje mundial. Este anexo sólo entrará en vigor cuando haya sido aprobado por los países dotados de las mayores flotas y cuando se alcance el porcentaje mínimo requerido de 50%. Es el instrumento internacional más importante sobre la contaminación de los mares. Cubre todos los aspectos técnicos de la contaminación provocada por los accidentes y las maniobras de los buques, salvo el vertimiento de desechos y la contaminación resultante de la exploración y explotación de los recursos minerales de los fondos marinos.

Convenio internacional sobre cooperación, preparación y lucha contra la contaminación por hidrocarburos. Adoptado en 1990, entró en vigor en 1995. Número de Estados signatarios: 38. Combate los accidentes importantes o los riesgos de contaminación de los mares, insta a los buques y a los operadores de unidades en alta mar a que preparen planes de emergencia para prevenir la contaminación por hidrocarburos y fomenta la constitución de stocks de materiales de lucha contra las mareas negras y la realización de ejercicios de alerta.

• Contaminación de los mares resultante de actividades realizadas en tierra:

No existe un convenio internacional específico sobre la prevención y el control de la contaminación de los mares resultante de las actividades terrestres. Sin embargo, es de esperar que el Programa de Acción Mundial


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para la protección del medio marino frente a las actividades realizadas en la tierra, no obligatorio, aprobado en Washington el 3 de noviembre de 1995, contribuya a controlar mejor las actividades terrestres que puedan provocar una contaminación de los mares.

• Responsabilidad e indemnización:

Convenio internacional sobre responsabilidad civil nacida de daños debidos a contaminación por hidrocarburos. Adoptado en 1969, entró en vigor en 1975. Número de Estados signatarios: 100. Redactado después del accidente del Torrey Canyon en 1967, establece el pago de indemnizaciones a las personas que hayan sufrido una contaminación debida a los hidrocarburos vertidos por un buque y hace responsable de esos daños al armador.

Convenio sobre responsabilidad civil por los daños de contaminación por hidrocarburos resultantes de la exploración y la explotación de los recursos minerales de los fondos marinos. Adoptado en 1977. Aún no ha entrado en vigor. Tiene por objeto garantizar una indemnización adecuada a las víctimas de daños debidos a la contaminación resultante de las actividades realizadas en los fondos marinos.

Convenio internacional sobre responsabilidad e indemnización de daños en relación con el transporte marítimo de sustancias nocivas y potencialmente peligrosas. Adoptado en 1996. Aún no ha entrado en vigor. Establece el pago de una indemnización equivalente a 250 millones de dólares a las víctimas de accidentes debidos a productos químicos y cubre no sólo la contaminación sino los riesgos de incendio y de explosión.

7.2 Legislación en España

- Legislación Europea:

Directiva 85/337/CEE del Consejo, relativa a la evaluación de las repercusiones de determinados proyectos públicos y privados sobre el medio ambiente. Diario Oficial nº L 175 de 05/07/1985. Pp 0040-0048.

Directiva 97/11/CE del Consejo por la que se modifica la directiva 85/337/CEE. DOCE 073/L, 14/03/1997. pp 0005-0015.

Protocolo sobre las zonas especialmente protegidas y la diversidad biológica en el Mediterráneo. Diario Oficial n° L 322 de 14/12/1999 P. 0003 – 0017.

- Legislación Estatal

R.D.L.1302/86 de Evaluación de Impacto Ambiental y su reglamento (R.D. 1131/1988)


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Establece como necesario los estudios de impacto ambiental para la construcción de estaciones refinerías de hidrocarburos, para puertos comerciales y deportivos y para extracciones de depósitos ligados a la dinámica litoral y depósitos marinos.

Ley 22/1988 de Costas, y su reglamento (Decreto 1471/89) (Establece los usos permitidos en el dominio público marítimo-terrestre, así como las actividades sometidas a estudio de impacto ambiental).

El Capítulo IV de la Ley de Costas, relativo a las Autorizaciones, está dedicado a los vertidos desde instalaciones industriales en costa y las extracciones de áridos y dragados. Es el reglamento que desarrolla la presente ley, en su Capítulo II, la que hace referencia a los aspectos que debe tratar el estudio de dinámica litoral que debe acompañar a cualquier obra o proyecto costero.

Real Decreto 258/1989 sobre normativa general de vertidos de sustancias peligrosas desde tierra.

Orden del 13 de julio de 1993 por la que se aprueba la “Instrucción para el proyecto de conducciones de vertidos desde tierra al mar”.

Establece los criterios de calidad en cuanto a dilución que debe obtenerse tras el vertido y número de análisis de agua, que deben realizarse anualmente.

Real Decreto 1997/1995, mediante el cual se establecen medidas para contribuir a garantizar la biodiversidad mediante la conservación de la fauna y flora silvestres.

En su Anexo I, clasifica como hábitats naturales de interés comunitarios, pero que para su protección se necesita designar zonas especiales de conservación, los siguientes:

• Bancos de arena cubiertos permanentemente por agua marina, poco profunda

• Praderas de Posidonia

• Estuarios

• Grandes calas y bahías poco profundas

• Arrecifes

• Dunas en general

Ley 6/2001 de modificación del R.D.L 1302/1986, de Evaluación de Impacto Ambiental (BOE 09/05/2001, pp 166-16616).


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- Legislación Autonómica:

Ley 2/1989, de la Generalitat Valenciana, de Impacto Ambiental.

Esta legislación incrementa las actividades sujetas a evaluación de estudio ambiental que aparecen en la legislación estatal. Entre estas se encuentran las piscifactorías, extracción de crudos del petróleo, extracción de sal marina, colectores, depuración de aguas y emisarios, puertos de refugio, deportivos y de pesca que no sean de interés general y la realización de espigones en la costa y de obras en puertos que impliquen ganar terrenos al mar.

Decreto 79/1989, por el que se aprueba definitivamente el Plan de Puertos e Instalaciones Náutico-Deportivas de la Comunidad Valenciana.

Decreto 162/1990, Reglamento que desarrolla la Ley 2/1989 de Impacto Ambiental.

Decreto 176/1999, por el que se regula la modificación del Plan de Puertos e Instalaciones Náutico-Deportivas de la Comunidad Valenciana.

7.3 Análisis de políticas costeras

La política costera de una administración puede intuirse a partir de tres propiedades administrativas:

1. La existencia de un órgano específico competente en materia de costas.

2. El ministerio al que está adscrito dicho órgano

3. Los proyectos ejecutados

Resulta evidente que hasta la fecha, el modelo de gestión vigente no ha sido capaz de encontrar fórmulas que concilien el desarrollo y la conservación de los recursos en áreas tan frágiles, dinámicas y solicitadas por las actividades humanas, que además, son muy singulares al constituirse en lugares de convergencia de diferentes medios geográficos (litosfera, hidrosfera, atmósfera), de un gran número de agentes sociales de todas las escalas de la Administración Pública. Esto se debe en gran medida a que muchos de los recursos litorales son de naturaleza pública y los intereses sobre los mismos, aparecen contrapuestos.

En la segunda mitad de los años noventa, la Comisión Europea preparó y desarrolló el denominado Programa de Demostración sobre la Gestión Integrada de las Zonas Costeras.


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La importancia del citado programa estuvo avalada por una Resolución Legislativa de la Eurocámara a mediados de 2001 en la que, entre otras medidas se anunciaban futuros cambios y se instaba a las autoridades nacionales a llevar a cabo, en asociación con las autoridades regionales, ciertas tareas preparatorias: inventario de instituciones y agentes sociales implicados en la gestión costera, estrategias nacionales de gestión integrada, etc.

También las autoridades nacionales españolas han realizado cambios que han modificado parcialmente el modelo organizativo de la administración costera. En 1996 se incluyó a la Dirección General de Costas, por primera vez, fuera del Ministerio de Obras Públicas (organismo constructor de infraestructuras y obras públicas), en el Ministerio de Medio Ambiente. En 2000 fue rediseñada la estructura orgánica básica del citado Ministerio a través del Real Decreto 1415/2000, de 21 de julio, en vigor hasta la parición del Real Decreto 1477/2004, de 18 de junio, por el que se desarrolla la estructura orgánica básica del Ministerio de Medio Ambiente.

Lo más reseñable de esta última medida para la gestión de las costas fue el deseo expreso de “impulsar y coordinar los planes y programas para la protección ambiental del medio marino y de los ecosistemas costeros”.

Según los informes anuales sobre el estado del medio ambiente, emitidos por el Ministerio de Medio Ambiente, en lo referente a la dirección General de Costas indica que existe una orientación en su hacer sobre el litoral ajustándose más a parámetros ambientales y con objetivos tendentes a la restitución y recuperación de espacios marítimo-terrestres, frente a su ocupación con infraestructuras. Según este informe, la política ambiental de costas sigue las siguientes ideas:

• Adecuación de los proyectos de actuaciones a criterios ambientales con predominio de su respeto hacia la naturaleza, frente a la concepción antes dominante de obra pública.

• Recuperación del dominio público marítimo terrestre

Los instrumentos utilizados son.

• Avanzar en la realización de deslindes.

• Incorporación de terrenos desafectados de Patrimonio del Estado al Dominio Público marítimo-terrestre

• Cumplimiento escrupuloso de la Ley de Costas en lo que se refiere a la limitación del otorgamiento de concesiones sobre el Dominio Público marítimo-terrestre a aquellas actividades que por su naturaleza no puedan tener otra ubicación


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• Caducar concesiones en desuso o que no se ajusten a la Ley de Costas

• Informar todos los planes y normas de urbanismo de los municipios costeros para adecuarlos a los postulados de la Ley de Costas.

• Abrir una línea conservacionista de los valores naturales del litoral mediante la expropiación de bienes y derechos con el fin de acrecentar y proteger el dominio público marítimo-terrestre.

Gracias a esta nueva política costera se ha avanzado de forma considerable, aunque no lo suficiente, en el campo de la calidad de las aguas y de los aspectos costeros protegidos. La gestión ligada al urbanismo y a la ordenación del territorio ha sido, en términos generales, bastante ineficaz. En consecuencia, los recursos del litoral han seguido degradándose ante la presión de otras actividades, fundamentalmente por las relacionadas con el turismo.

En la escala local, la preocupación institucional por el espacio y los recursos litorales constituye verdadera excepción. Al contrario, desde esta escala, y por razones vinculadas a la financiación estructural de las haciendas locales, se favorece la concentración urbanística en la orla litoral.

La preocupación institucional por la gestión de las áreas costeras litorales encuentra en la Universidad otro centro de interés. Fruto de esa inquietud por el futuro de nuestros recursos marinos y costeros ha sido la creación de los Estudios de Ciencias del Mar durante estos últimos 20 años.

7.4 El manejo de las costas en España.

España es un país con un alto grado de turismo. Los ingresos debidos al mismo superan el 10% del PIB, y de estos, hasta la fecha, el turismo de sol y playa es el que mayores ingresos genera.

Este hecho ha marcado el uso de la costa y las actuaciones que en ella se han realizado. Gran parte de los proyectos de regeneración no responden a una necesidad ambiental, sino a una necesidad económica en aras de mantener una actividad económica que genera grandes ingresos anuales.

Los principales campos de actuación sobre la costa, según los informes del estado del medio ambiente en España, pueden resumirse en los siguientes tipos de acciones:

− Acciones contra la erosión costera.

− Estabilización de las playas.

− Acciones sobre los factores que favorecen el proceso regresivo de las playas.


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− Recuperaciones de los sistemas dunares, de marismas, zonas húmedas y acantilados.

− Infraestructuras para la conservación de playas y acantilados.

− Recuperación de espacios costeros degradados.

Sin embargo, si analizamos las acciones que realmente se llevan a cabo en la costa, la mayor parte de éstas son construcción y rehabilitación de paseos marítimos, regeneraciones de playas y recuperaciones de la fachada marítima de municipios. Muchas de estas obras no pueden considerarse acciones de restauración o regeneración propiamente dichas, puesto que los sistemas tienden a evolucionar nuevamente hacia el estado de degradación, debido a que la fuente del problema sigue estando presente, (en caso de la erosión, por la presencia de las barreras arquitectónicas).Es por esto que, en muchas ocasiones se opta por soluciones duras que implican una mayor antropización de la costa, como por ejemplo, la construcción de los diques de contención de sedimentos.

Actualmente la administración posee una importante herramienta, como lo son los planes de ordenación urbanística, que adecuadamente utilizados, pueden mejorar la gestión litoral. Sin embargo, muchas veces priman intereses económicos antes que los ambientales, por lo que la costa está, y seguirá estando, al menos a corto plazo, subyugada al desarrollo económico de las regiones y a los intereses que de éste se derivan.


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8 GESTIÓN AMBIENTAL COSTERA

8.1 Desarrollo urbano en la zona costera. Impactos del crecimiento económico en la ecología

La costa española tiene más de 7.900 km de longitud de litoral, repartidos entre 459 municipios (de los 8.106 municipios existentes en España, supone un 5,66%), de los cuales 15 son capitales de provincia. En estos municipios reside más del 60% de la población total del país. La densidad media es de 85 hab/km2, mientras que en litoral se sitúa sobre los 170 hab/km2, cifra que se duplica si se considera la población estacional de verano.

La zona litoral se constituye como lugar de residencia y acogida de un elevado número de personas, y es el soporte de múltiples usos y actividades económicas, en ocasiones incompatibles entre sí y poco respetuosas con la fragilidad del espacio costero, con una elevada biodiversidad por su carácter de zona de transición entre el medio marino y el terrestre.

Según la clasificación urbanística del litoral, a la entrada en vigor de la Ley de Costas en 1988, en el litoral español la distribución de suelo era:

Urbano Urbanizable No urbanizable

18% 12% 70%

Estos datos difieren mucho de los pertenecientes a las comunidades autónomas mediterráneas. Por ejemplo, en la Comunidad Valenciana, el suelo urbano era el 54%, el urbanizable el 23% y el no urbanizable el 23% restante.

A la fecha actual, en la CV, las cifras son parecidas, con un incremento del suelo urbano de hasta el 59,6% de la longitud de la costa. Si se analiza el problema en dos dimensiones y se considera una franja de 1km desde la línea de costa hacia el interior, el 32% de esta superficie está consolidada con urbanización. De cumplirse las previsiones del planteamiento vigente, esta cifra aumentará hasta un 76%.

En la costa española existen 268 instalaciones portuarias, (es decir, una instalación cada 29 km de media), 13 de éstas son grandes puertos comerciales y los 257 restantes son deportivos.

Esta urbanización y explotación de la zona costera es la principal causa de los problemas ambientales detectados, aquí algunos:

• La construcción de viviendas e infraestructuras muy próximas al mar que actúan como barreas o pantallas que interfieren los procesos naturales de interacción dinámica entre la tierra y el mar, impidiendo la regeneración natural de la ribera de este último.


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• La construcción de infraestructuras portuarias con diques que interrumpen y alteran la dinámica litoral y la sedimentación de áridos, lo que provoca rápidas alteraciones de los perfiles de costa.

• La falta de aportación de áridos por los ríos, como consecuencia de su encauzamiento y de la construcción de embalses, donde se deposita la arena que antes se vertía al mar y formaba tras su sedimentación por la acción del mar, las playas.

• La masiva edificación y urbanización de la costa española, que provoca la destrucción de las formaciones arenosas de defensa contra el mar, como las dunas y bermas.

• El incremento de la población en épocas estivales, que supone un incremento en la generación de residuos, que en el caso de aguas residuales, algunas veces no pueden ser asimiladas por las estaciones depuradoras y se vierten directamente al mar.

• Las actividades de recreo en la zona costera, tanto en el mar como en interior, que incrementa la cantidad de turistas en espacios naturales y la aparición de vertederos incontrolados.

• La presión urbanística ha sido la causa de gran cantidad de incendios forestales en zonas montañosas cercanas a la costa, que buscaban una recalificación de suelo.

• El crecimiento de la población, favorecido por el crecimiento económico, provoca que se ejerza una mayor presión sobre los recursos naturales, produciendo en la mayor parte de los casos, una sobreexplotación de los mismos.

8.2 Gestión de la zona costera

8.2.1.1 Control de la contaminación

En la mayoría de los países, se ha establecido una autoridad de control de la contaminación. Dicho organismo posee las competencias en materia de contaminación y gestión integrada de la zona costera. En este papel, proyectos con impactos potenciales inaceptables serían desestimados o modificados con la finalidad de obtener una aceptabilidad y conformidad en base a unos estándares.

Los programas de gestión integrada de las zonas costeras (IZCM), deben enfocarse a fuentes de contaminación costera. Un caso particular es el aporte de sedimentos de zonas de construcción, zonas de cultivo y operaciones de tala y limpieza de bosques. Además, los contaminantes aportados por las aguas de escorrentía a las aguas costeras, pueden provocar toxicidad (biocidas, restos de aceites, etc.) y aporte de cantidades excesivas de excesivas (fertilizantes, materia orgánica).


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No debe sorprender que la contaminación sea peor en los puertos de grandes ciudades costeras y en los puertos industriales. Si la polución es por pérdida de oxígeno disuelto, (por ejemplo, alcantarillado) o por residuos tóxicos industriales, se está dañando a los ambientes costeros y recursos, así como se crea un riesgo para la salud humana. Por lo tanto, los proyectos portuarios deben ser estudiados intensivamente y revisados utilizando principios de conservación.

El control de la contaminación de origen terrestre es muy difícil. Requiere grandes cambios en las prácticas agrícolas e industriales, así como el desarrollo de tecnología del tratamiento de residuos. Los principales cambios a incluir son, el control de los vertidos de aguas de alcantarillado, reducir el aporte por aguas de escorrentías de fertilizantes y residuos de la ganadería mediante la adopción de medidas adecuadas y disminuir los efluentes industriales mediante el uso más eficiente de los recursos. Debe prestarse especial atención al control de residuos industriales y a la mejora en el tratamiento de aguas residuales urbanas para reducir los riesgos de la salud pública por el consumo de productos del mar y el uso de aguas de baño contaminadas.

Otra fuente de polución de particular relevancia, es la contaminación por hidrocarburos originada durante la exploración, producción y las fases de transporte. Los efectos dañinos en el ambiente marino y los recursos vivos como resultado de la creciente frecuencia de derrames de hidrocarburos han c llamado la atención pública. Es interesante observar que del total de hidrocarburos introducidos en los mares, el 34.9% proviene del transporte marítimo, el 26.2% es aportado por los ríos, el 9.8% proviene de entradas por la atmósfera y otro 9.8% por fuentes naturales, la escorrentía urbana, los residuos industriales y los residuos municipales representan un 4.9% cada uno, mientras que las refinerías y la producción suponen tan solo un 3.3% y 1.3% respectivamente.

Las aguas costeras son particularmente susceptibles a la contaminación allí dónde se recibe el aporte de arroyos y ríos en albuferas o estuarios. Debe enfatizarse que un 66% de los hidrocarburos que entran al mar son de transporte marino o de la escorrentía local, dos fuentes de relevancia particular en los programas de gestión integral de zonas costeras.

8.2.1.2 Áreas críticas

Será de gran utilidad en el desarrollo de los programas de control integrado de la zona costera, identificar los hábitats costeros especiales a los que debe darse un grado alto de protección. Debe disponerse de una información detallada sobre éstos, para las partes interesadas, particularmente los explotadores de los recursos como pescadores y las comunidades de desarrollo tanto públicas como privadas. Es importante saber, que en el contexto administrativo, hay tres tipos importantes de áreas críticas:


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Tipos genéricos de hábitat, ampliamente reconocidos como muy valiosos y que deben poseer un alto grado de protección mediante mecanismos de regulación - humedales, praderas de fanerógamas marinas, arrecifes de coral, lugares de anidamiento de aves. Todos deben ser localizados en mapas y publicados. En los procesos de revisiones de proyectos establecidos en los planes de gestión de zonas costeras debería comunicarse a los proyectistas que evitaran estos tipos de hábitat; por lo tanto, debería de informarse a los proyectistas por adelantado de las restricciones existentes. Además de las áreas ecológicamente críticas, deben identificarse otros tipos de áreas, como las dunas, (qué estabilizan las playas) y las tierras bajas inundables, (aquéllas que se inundan regularmente), que deberían ser incluidas en la categoría de prevención de riesgos naturales.

Los lugares específicos identificados como áreas críticas, deberían ser zonas de especial protección. Se incluirían albuferas, estuarios, islas, los deltas fluviales, etc. Cada uno debería ser descrito, mapeado y comunicado a todas las partes interesadas. La autoridad competente en materia de gestión costera debería limitar el desarrollo en éstas áreas.

Las zonas protegidas deberían incluir aquellas áreas críticas que necesitasen protección adicional de vigilancia como parques naturales y reservas naturales. Éstas deberían asignarse a la agencia estatal de conservación existente.

En la práctica, el proceso de identificación se realiza en el siguiente orden: 1) identificación de hábitat genéricos para otorgarles protección nacional (regionalmente, si existe un programa regional ICZM); 2) representación, listado y evaluación de lugares calificados como ambientalmente sensibles y que recibirían una especial atención reguladora; y 3) selección de entre ésta lista de los espacios merecedores de recibir el mayor nivel de protección mediante vigilancia.

Un área se categorizaría como "medioambientalmente sensible" y sería incluida en la lista como área crítica si: 1) contiene un hábitat genérico bien conservado, o 2) contiene dos o más de los hábitat críticos que individualmente no están en perfectas condiciones, pero que en combinación crean un ecosistema marino o costero mayor, o 3) posee otras características de alto interés. El resultado sería un conjunto integrado de áreas críticas para toda la costa.

Los hábitats identificados como áreas críticas, pueden suponer un santuario para: 1) especies de alto valor durante las fases vulnerables de ciclo; 2) especies en peligro de extinción; y 3) especies migratorias. Estos hábitats se utilizan como lugares de alimentación y desove, como lugares de cría, y como protección. Salvaguardando estos hábitats marinos críticos mediante su designación como áreas protegidas, se puede colaborar a la conservación de las especies, mantenimiento de las pesquerías, y el desarrollo del turismo.


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8.2.1.3 Biodiversidad

Una razón importante para designar áreas críticas, es la conservación de la biodiversidad, particularmente para las especies y los hábitats de especies que han sido designados como de especial valor o en peligro de extinción, como por ejemplo, ciertas aves, tortugas y mamíferos marinos. Estas designaciones pueden realizarse en respuesta a un tratado internacional o por iniciativa nacional independiente. Además de la gestión del hábitat, puede haber otras acciones apropiadas para albergarse bajo un programa IZCM, por ejemplo, la prohibición de la explotación de especies.

8.2.1.4 Áreas Protegidas

La manera más eficaz de conservar la biodiversidad y proteger las áreas críticas, es adquirir la propiedad o simplemente reafirmar la propiedad cuando el gobierno sea el propietario. En la mayoría de los países, los propietarios (tanto gobierno como agentes privados), tienen el derecho de determinar la forma en que se usa la tierra o el agua, e incluso el derecho para negar el paso a ellos.

La propiedad gubernamental y designación para la protección, ofrece la máxima seguridad de que el valor de los recursos de un área, se mantendrá intacto y es la vía universal con la que se forman de forma segura los parques y otras zonas protegidas. Simplificando, si el gobierno adquiere el recurso, puede dictaminar su uso, y por lo tanto, su protección. Esto implica que en ocasiones se instalen costosos sistemas de control y vigilancia en estos lugares.

El sistema de áreas protegidas será más eficaz, si está dirigida por un programa de gestión integrada de zonas costeras. Recíprocamente, el planeamiento de áreas protegidas es esencial para el desarrollo de un programa IZCM. Reconociendo que las áreas protegidas costeras y marinas deben ser consideradas en un contexto más amplio que un programa general de recursos costeros y marinos, debería considerarse un programa para la conservación de los recursos renovables que incluyese:

• La limitación, en la medida de lo necesario, los usos de explotación de las aguas marinas y costeras y sus recursos, o de áreas cuyas características influyen en la vida de éstas.

• Protegiendo las partes particularmente vitales del ecosistema costero o marino.

• Restaurando las condiciones originales (por ejemplo, cerrando las áreas para facilitar la recuperación de los hábitats dañados, o prohibiendo actividades que sean dañinas físicamente o que contaminen);

• Obteniendo y transfiriendo la información (por ejemplo, a través de la investigación, educación).


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La creación de áreas costeras y marinas protegidas (bajo la custodia/propiedad del gobierno) puede ayudar a la consecución de objetivos de desarrollo prácticos. Estas áreas pueden diseñarse para apoyar el uso múltiple y promover la utilización sustentable, con que se usan los recursos pero no se agotan.

La designación de áreas protegidas no necesita prohibir todos los usos, sino sólo aquéllos que son incompatibles con el propósito principal del área.

Un estudio del Concilio Económico y Social de las Naciones Unidas (UNESCO) enumera las razones siguientes para designar una zona como área protegida:

1. Es representativo de un ecosistema o tipo de hábitat importante.

2. Posee una elevada diversidad de especies.

3. Es un lugar de intensa actividad biológica.

4. Proporciona un hábitat crítico para especies de importancia comercial o ecológica o grupos de especies.

5. Posee valores culturales especiales (histórico, religioso, o recreativo).

6. Es importante para propósitos de investigación.

7. Es una área de sensibilidad especial particularmente susceptible a sufrir daño o alteraciones.

8. Es una área significante para características bióticas de representación de especies (es decir, una zona con especies raras, amenazadas, en peligro de extinción o endémicas).

9. Es un área de excepcional valor para el uso humano, como puede serlo un área recreativa o de pesca.

Fuente: UNESCO (1987)

8.2.1.5 Riesgos naturales

En muchos de los países más densamente poblados, los riesgos de desastres naturales que pueden afectar a los habitantes de las tierras bajas costeras se está incrementando debido a que la población aumenta por las migraciones a la costa y el pobre planeamiento de los proyecto de desarrollo. Los habitantes costeros se muestran más susceptible a los riesgos naturales como los diluvios, tifones, o tsunamis, cuando los proyectos que reclaman tierras animan peligrosamente a la ocupación de tierras bajas, o cuando la construcción o el despeje de terrenos eliminan la capa protectora vegetal, arrecifes o dunas.


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La reducción de riesgos comienza con la preservación de la morfología costera que proporciona la resistencia natural a la acción del oleaje, inundaciones y erosión debido a tormentas.

El valor que estos recursos naturales tienen para la prevención de riesgo refuerza la necesidad de identificarlos como áreas críticas y proporcionales fuertes medidas de protección. Algunos elementos comunes de conservación de recursos y mitigación de riesgos incluyen:

1. Los dos requieren las aproximaciones integradas y centralización de una autoridad para controlar la ubicación y tipo de desarrollo.

2. Ambos requieren de la preservación de los elementos naturales que protegen las poblaciones costeras de los fuertes vientos y el oleaje de tormenta.

3. Los dos requieren la gestión de las cuencas fluviales costeras; por ejemplo para asegurar el suministro de agua a las poblaciones y la calidad del agua costera, así como reducir los efectos de las inundaciones costeras.

4. Requieren también implicación de muchos niveles de gobierno del nacional al local, así como la cooperación internacional, en algunos casos.

En el contexto de los ICZM, las medidas de gestión siguientes son los más importantes para la gestión de riesgos naturales:

• Conservar las estructuras de protección: Existe una necesidad de salvaguardar en la medida de lo posible todos los recursos naturales y las características que protegen la costa de los oleajes de tormenta en las áreas de alto riesgo (prohibiendo el extracción de arena; las praderas de Posidonia, etc.).

• Establecer una línea de retroceso. Es necesario establecer un retroceso en la línea de construcción costera en las "zonas de alto riesgo".

La conservación de las estructuras naturales de protección se realizaría mediante la gestión integrada de las zonas costeras, de la misma manera que la conservación de hábitats naturales. Es más complejo establecer la línea de retroceso.

El litoral del océano es un lugar más arriesgado para construir. El retroceso continuado de la línea de playa lo está demostrando, y es predecible a lo largo de la mayoría de la costa. Es imprudente permitir el desarrollo de propiedades que seguramente se perderán en el mar, sobre todo cuando la seguridad de los edificios crea tan a menudo demandas de estructuras de seguridad que pueden poner en peligro el sistema de playa adjunto.


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Mantener el desarrollo lo suficientemente alejado hacia el interior para evitar las zonas de alto riesgo, es importante en los esfuerzos para la prevención de riesgos naturales. Con esta finalidad, debería marcarse una línea de retroceso tierra adentro a un punto seguro desde la playa y mantener todas las construcciones tras esa línea. Esta solución de planeamiento se conoce como "retirada" y sigue los siguientes pasos:

1. Predecir cuanto se retirará la playa en el futuro (en un horizonte de 50 años).

2. Identificar la línea de retirada en los mapas apropiados.

3. Prohibir cualquier edificio, o reconstrucción por delante de esta línea.

En España, esta distancia está determinada en la Ley de Costas (servidumbre de protección: 100m)

El objetivo general del programa de gestión, debe ser el mantener el perfil de playa, mediante la protección tanto de los procesos naturales que alimentan la playa con arenas y la capacidad de almacenamiento propio de los elementos de la playa. Conseguir este objetivo requerirá un análisis exhaustivo de las necesidades de conservación, procesos naturales, prácticas de construcción y propuestas técnicas de corrección que afecte a todo el sistema playa.

8.2.1.6 Restauración

La contaminación, la transformación de los hábitats, y la interferencia con la circulación del agua, entre otros efectos, han reducido seriamente los beneficios económicos y medioambientales de la mayoría de los sistemas naturales. Mientras para los planes de gestión ambiental es importante reducir las pérdidas ecológicas, también es importante la recuperación de sistemas naturales.

Pueden reconstruirse dunas degradadas y playas. Los estuarios contaminados pueden limpiarse. Se desarrolla tecnología para tales proyectos de restauración, siguiendo el principio de "sincronización natural".

En resumen, los planes de gestión deben incluir los elementos necesarios para la rehabilitación de ecosistemas. Esto requerirá un estudio del estado de los recursos costeros, una evaluación económica de las pérdidas y beneficios de la rehabilitación, y una recomendación de prioridades para proyectos de restauración o rehabilitación.

8.2.1.7 Revisión de proyectos

Un propósito más general de los programas tipo ICZM, es examinar los proyectos de desarrollo propuestos para determinar los impactos que tendrán


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en los sistemas costeros, y recomendar cambios de diseño o localización con tal de eliminar o reducir estos impactos negativos. Es muy probable que las técnicas apropiadas conlleven un sistema de permisos, con lo que cualquier entidad no podría iniciar el proyecto sin que previamente el órgano competente haya emitido dicho permiso.

Esta función reguladora, normalmente requerirá algún tipo de asesoramiento ambiental. Si los impactos se eliminan o reducen a un nivel menor o si se mitigan apropiadamente (es decir, se compensan en otra parte por otra actividad como el perfeccionamiento medioambiental), el defensor del proyecto obtendrá el permiso de desarrollo. Con el tiempo, la experiencia ganada con los diferentes tipos de proyectos y los diferentes recursos se incrementará el nivel de confianza en los programas ICZM y realmente permitirá que se acelere el desarrollo proporcionando una guía estratégica útil a las comunidades costeras y a los intereses de desarrollo.

8.2.1.8 Asesoramiento Socio-económico

Los impactos económicos y sociales deben incorporarse en el Estudio Ambiental. De hecho, es recomendable que los impactos ecológicos y económicos se evalúen conjuntamente. Con la percepción aumentada de funciones ecológicas, es posible mejorar la expresión económica de su valor a la sociedad.

El impacto medioambiental y el impacto social son consideraciones especialmente importantes para el planeamiento del desarrollo regional. Una perspectiva de ecología humana tiene en cuenta los usos tradicionales, los derechos y las necesidades especiales de minorías tribales. También deben considerarse la migración y la expansión de la población. El desarrollo regional se establece como premisa en el concepto de incremento de la equidad social.

8.2.1.9 Resolución de conflictos

Ya que los procesos de ICZM operan en la interface entre la tierra y el agua, a menudo aparecen conflictos entre actividades basadas en propiedades privadas cerca de la línea de costa y actividades basadas en propiedades públicas en las zonas intermareales y las aguas costeras. Así, el proceso de gestión integral de la zona costera puede tener un importante papel de mediación entre los intereses contradictorios de las zonas húmedas y las secas. Este rol no debe llevarse a cabo apartando a los sectores afectados, la entidad de mediación/coordinación debe considerar los intereses legítimos de cada sector y encontrar la solución más compatible. El objetivo del tipo de planificación integrada utilizado en el proceso ICZM, es la preparación de un plan comprensivo en que se evalúen los diversos sectores de desarrollo para determinar sus efectos en los diferentes recursos en un área geográfica dada (de la que el área costera es uno de los más distintivos).

Como ejemplo, la integración puede necesitarse entre las pesquerías, turismo, la explotación petrolífera aceite y desarrollo de gasoductos, y los


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trabajos públicos dónde estos sectores utilizan la zona costera simultáneamente. Las pesquerías y el turismo dependen en gran medida de un alto nivel de calidad medioambiental, principalmente de la calidad de agua costera. Ambos sectores pueden recibir impactos como la polución, la pérdida de hábitat de la fauna y la degradación estética por el desarrollo incontrolado de la explotación del petróleo o el gas. En otro ejemplo, las pesquerías pueden requerir los servicios del puerto, similares a aquéllos que solicita el turismo, un sistema de infraestructuras que proporciona agua, higiene, transporte, y telecomunicaciones.

Fuente (FAO)


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9 OBTENCIÓN Y PROCESAMIENTO DE DATOS OCEANOGRÁFICOS

9.1 Instrumental y equipamiento

9.1.1 Correntímetros

Las corrientes oceánicas se pueden medir de dos maneras. Un instrumento puede registrar la rapidez y la dirección de la corriente, o puede registrar los componentes este-oeste y norte-sur de la corriente. Ambos métodos requieren la información direccional. Todos los correntímetros por lo tanto, incorporan un compás magnético para determinar la orientación del instrumento con respecto al norte magnético. Basados en el método usado para medir la intensidad de la corriente, se pueden distinguir cuatro clases de correntímetros.

Los correntímetros mecánicos, usan un dispositivo tipo propela, un rotor Savonius o un rotor de rueda de paletas para medir la rapidez de la corriente y una paleta en vertical más grande para determinar la dirección de la corriente. Los sensores de hélice miden la rapidez correctamente sólo que para lograrlo tienen que estar orientados en la dirección de donde viene la corriente. Para lograr esto, tales instrumentos están equipados con una paleta direccional muy grande que da vuelta al todo el instrumento y con ello orienta la hélice en esa dirección.

Figura 40. Dispositivos de medida de corriente de los correntímetros mecánicos

Las propelas se pueden diseñar para responder en función del coseno del ángulo de incidencia de la corriente. Dos de tales propelas, orientadas a 90° una de otra, pueden medir los vectores de corriente y no requieren por tanto de una paleta de orientación.

La ventaja del rotor Savonius es que su velocidad de rotación es independiente de la dirección de incidencia de la corriente. Un correntímetro con rotor de tipo Savonius, por lo tanto, no tiene que estar orientado en la dirección incidente de la corriente, y su paleta puede rotar independientemente


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y ser bastante pequeña; sólo se requiere de un tamaño justo para medir la dirección de la corriente de manera confiable.

A excepción del correntímetro que utiliza dos hélices colocadas a 90° una de la otra, los correntímetros mecánicos miden la rapidez de la corriente contando las revoluciones de la hélice o rotor por unidad de tiempo y la dirección de la corriente determinando la orientación de la paleta a intervalos fijos. Es decir, estos correntímetros combinan un tiempo integral o rapidez media sobre un intervalo de tiempo del sistema, (el número de revoluciones entre las grabaciones) con una lectura instantánea de la dirección de la corriente (la orientación de la paleta a la hora de la grabación). Esto da solamente una grabación confiable de la corriente del océano, si la corriente cambia lentamente en el tiempo. Tales correntímetros mecánicos no son por lo tanto convenientes para la medición de corrientes en la capa superficial oceánica donde está la mayoría del movimiento oceánico, debido al oleaje.

El rotor de Savonius es particularmente problemático en este aspecto. Si el correntímetro está en una situación donde el único movimiento del agua es debido al oleaje de la superficie, la corriente se alterna hacia adelante y atrás, pero la corriente media es cero. Un rotor de tipo Savonius medirá entonces la corriente del oleaje independientemente de su dirección, y el número de revoluciones efectuadas dará la impresión de una fuerte corriente en promedio. El rotor de la rueda de paletas está diseñado para rectificar esto; la rueda de la paleta rota hacia adelante y hacia atrás con la corriente del oleaje, de modo que su cuenta represente la verdadera corriente promedio durante el intervalo de medición.


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Figura 41. Correntímetro mecánico RCM7 de Aanderaa Instruments

Los correntímetros mecánicos son robustos, confiables y comparativamente de bajo costo. Es por esto que se utilizan extensamente donde las condiciones son apropiadas, por ejemplo en las profundidades fuera del alcance de las olas superficiales.

Los correntímetros electromagnéticos, utilizan un conductor eléctrico que se mueve a través de un campo magnético e induce una corriente eléctrica. El agua de mar es un conductor muy bueno, y cuando se mueve entre dos electrodos, la corriente eléctrica inducida es proporcional a la rapidez de la corriente oceánica entre los electrodos. Un correntímetro electromagnético tiene una bobina para producir un campo magnético y dos sistemas de electrodos, colocados en ángulo recto el uno del otro. Combinando la rapidez medida por los dos sistemas, el instrumento determina la rapidez y dirección de la corriente oceánica.

Figura 42. Correntímetro electromágnético Compact-EM de Alec-Electronics

Los correntímetros acústicos se basan en el principio de que el sonido es una onda de compresión que viaja con el medio. Supongamos un arreglo de dos receptores con un transmisor sónico en el centro. Si se diseña de tal manera que un receptor A esté localizado aguas arriba del transmisor, y un receptor B aguas abajo, entonces en una señal acústica que se genera en el transmisor, la corriente oceánica causará que la señal llegue primero al receptor B antes que al receptor A.

Un correntímetro acústico típico, transmite a través de distancias aproximadas de 100mm en trayectorias ortogonales, con un receptor/transmisor en cada extremo. Un pulso sónico de alta frecuencia se transmite simultáneamente desde cada transductor y la diferencia en el tiempo de llegada del sonido que viaja en direcciones opuestas determina la velocidad del agua a lo largo de la trayectoria.


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Los correntímetros electromagnéticos y acústicos no tienen ninguna pieza móvil y pueden por lo tanto tomar medidas a una razón de muestreo muy alta (hasta diez lecturas por segundo). Esto los hace útiles no solamente para la medición de las corrientes oceánicas, sino también para las mediciones de corrientes y turbulencia inducidas por el oleaje.

Figura 43. Correntímetro acústico 2D-ACM de Falmouth Scientific

Los Perfiladores Acústicos de Corrientes Doppler (Por sus siglas en inglés ADCPs; Acoustic Doppler Current Profilers) operan bajo el mismo principio que los correntímetros acústicos, pero tienen el transmisor y el receptor en una unidad. Para la medición usan las reflexiones de las ondas acústicas desde las partículas presentes en el agua. El agua de mar contiene una multiplicidad de pequeñas partículas suspendidas y otra materia sólida que no podrían ser visibles al ojo humano pero que sin embargo, siempre reflejan el sonido. Si el sonido se transmite en cuatro rayos inclinados en ángulo recto el uno del otro, el corrimiento Doppler en la frecuencia del sonido reflejado respecto al transmitido, permite conocer la velocidad de la partícula en la dirección del rayo emitido (velocidad radial). Se requieren por lo menos 3 rayos inclinados en la vertical para determinar las 3 componentes de la velocidad del flujo. Los diferentes tiempos de llegada indican que el sonido es reflejado desde diferentes distancias respecto a los transductores, así que un ADCP proporciona la información no sólo sobre la rapidez de la corriente y su dirección en un punto del océano, sino en todo un rango de profundidad; es decir un ADCP produce un perfil de corriente contra profundidad.

Los diferentes diseños de ADCPs sirven para diferentes propósitos. Los ADCPs para aguas profundas tienen una resolución vertical típica de 8 metros, esto es, una medición de corriente cada 8 metros de incremento de profundidad, y una rango típico de hasta 400 m. Los ADCPs diseñados para las mediciones en aguas someras tienen una resolución típica de 0,5 m y un rango hasta de 30 m. Los ADCPs se pueden poner en anclajes, instalarse en los


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barcos para mediciones mientras transitan, o bajar con un CTD y roseta para dar un perfil de corriente sobre un rango amplio de profundidad.

Figura 44. Perfilador de Corrientes Doppler de RDI

9.1.2 Registradores de conductividad, temperatura y profundidad (CTD)

En la actualidad, el instrumento estándar que se utiliza para medir la temperatura, salinidad y a menudo también el contenido en oxígeno disuelto es el CTD (Por sus siglas en inglés: Conductivity Temperature and Depth -conductividad, temperatura y profundidad-)

Figura 45. CTD SBE-21 de Seabird Electronics


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Cada uno de los sensores del CTD emplea el principio de la medida eléctrica. Un termómetro de platino cambia su resistencia eléctrica con la temperatura. Si se incorpora un oscilador eléctrico, un cambio en su resistencia produce un cambio de la frecuencia del oscilador, que puede ser medido. La conductividad del agua de mar se puede medir de una manera similar como el cambio de la frecuencia de un segundo oscilador, y un cambio en la presión produce un cambio de la frecuencia en un tercer oscilador. La señal combinada se envía hacia arriba a través del cable conductor, mediante el cual se baja el CTD. Esto produce lecturas continuas de temperatura y conductividad en función de la profundidad a una razón de hasta 30 lecturas por segundo, una extensa mejora por encima de los 12 puntos de referencias que se producen mediante las 12 botellas Nansen o Niskin que usualmente se podrían utilizar en un solo lance vertical.

Los circuitos eléctricos permiten la medición en rápida sucesión, pero sufren de "deriva instrumental" lo que significa que sus calibraciones cambian con el tiempo. Los sistemas de CTD por lo tanto tienen que ser calibrados comparando sus lecturas regularmente contra instrumentos más estables. Por lo tanto se utilizan siempre conjuntamente con termómetros reversibles y un dispositivo de muestreo de agua múltiple.

9.1.3 Sondas multiparamétricas

El gran número de parámetros involucrados en la calidad de las aguas hace inviable económicamente disponer de un instrumento de alta precisión para cada uno de ellos. Las sondas multiparamétricas son sistemas compactos para la medida de varios parámetros de calidad de agua con un único instrumento.

Figura 46. Sonda multiparamétrica AAQ de Alec-Electronics

Los parámetros que pueden medir, generalmente (no todos, si no una combinación de ellos):


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− Conductividad

− Temperatura

− Profundidad

− PH/potencial redox

− Clorofila

− Turbidez

− Nitratos/nitritos/amonio (en agua de mar estos sensores están afectados por la presencia de cloruros)

− Intensidad de luz

− Oxígeno disuelto

De estos datos, se obtienen otros como la salinidad, densidad, etc.

Estas sondas pueden ser de dos tipos, autónomas o para medidas in situ (en tiempo real). Las primeras constan de una unidad controladora del proceso de adquisición de datos, una memoria para el almacenamiento de los registros y un sistema de alimentación mediante baterías. Las segundas necesitan de un soporte de hardware (PC, palm o similar) para la lectura y almacenamiento de los datos registrados, así como de una alimentación externa.

Poseen el inconveniente que la mayor parte de estas sondas requieren de una calibración previa a cada uso de los sensores.

9.1.4 Muestreadores de plancton

Probablemente las redes fueron, son y seguirán siendo el método más comúnmente utilizado para la obtención de muestras de plancton.

Existen varios tipos de redes (de mallas estandarizadas), pero básicamente podemos clasificarlas en:

Redes sin mecanismo de cierre Redes con mecanismo de cierre

Entre las redes sin mecanismo de cierre se hallan las más comunes y simples como las redes de doble aro.

Las redes con mecanismo de apertura y cierre garantizan la obtención de una muestra de un nivel determinado. Esta apertura se realiza mediante mensajeros u otros dispositivos (eléctricos por ejemplo) en redes más sofisticadas. Algunas de estas redes son: Nansen, Huday, Clarke-Bumpus , entre otras muchas.

En la actualidad son frecuentes los dispositivos “multirred”, que incorpora varias redes en un solo marco, las cuales mediante un sistema electrónico pueden desplegarse independientemente. Los dispositivos


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multirred, suelen llevar también otros sensores como flourómetros , CTD, altímetros, etc.

Otros muestreadores de plancton utilizados son muestreadores continuos con dispositivos de fijación de muestras y bombas de succión.

Aunque la mayor parte de las redes y dispositivos son de aplicación en el dominio pelágico, muchos de los aparatos diseñados para el muestreo de otros biotopos también siguen parcial o totalmente estas mismas especificaciones de diseño.

Figura 47. Red de plancton tipo Bongo

9.1.5 Mareógrafos y sensores de presión

Las mareas son ondas largas de período conocido, así que las principales características de interés para su observación son: la altura de la onda, o rango de marea, y la corriente inducida por la marea. Esta última se mide con los correntímetros; cualquier tipo de instrumento de los descritos anteriormente, se puede utilizar para tal fin. Para medir el rango de marea se utilizan cuatro tipos de mareógrafos.

El mareógrafo de flotador consiste de un cilindro con una conexión al mar en la base. Esta conexión actúa como un filtro de paso bajo. El orificio es tan reducido que el movimiento hacia adelante y atrás del agua asociado al oleaje inducido por el viento y otras ondas de períodos cortos no puede pasar a través de él; solamente el cambio lento del nivel del agua asociado a la marea


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puede entrar en el pozo. Este cambio del nivel del agua es recogido por un flotador y registrado. Los mareógrafos de flotador permiten la lectura directa del nivel del agua en todo momento, pero requieren una instalación algo laboriosa y son poco prácticos lejos de la orilla.

El mareógrafo acústico consiste en un transductor que emite un haz de sonido y mide el tiempo de retorno tras rebotar este en el agua.

El mareógrafo de radar posee un funcionamiento similar al acústico. También emita un haz de pulsos, pero en la frecuencia del radar. Este sensor proporciona una medida continua, con lo que es posible realizar estudios de agitación.

Figura 48. Mareógrafo basado en tecnología de radar

En localidades remotas y lejos de la costa es a menudo más fácil usar un mareógrafo de presión. Tal instrumento se coloca sobre el lecho marino y mide la presión de la columna de agua sobre él, la cual es proporcional a la


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altura de agua encima del sensor. Los datos se registran y almacenan internamente y no son accesibles hasta tanto se recupere el mareógrafo.

Los registros de mareas se utilizan con mayor frecuencia para analizar los posibles cambios a largo plazo en el nivel del mar asociados a la variabilidad climática y al cambio del tiempo. La rapidez prevista del cambio del nivel del mar es, a lo sumo, de algunos milímetros por año, de manera que se requiere de una precisión muy alta para verificar tales cambios. La mayoría de los mareógrafos no son convenientes para tal tarea, por muchas razones. Por ejemplo, una tendencia a largo plazo en el nivel del mar se puede producir también por una subida o un descenso del terreno en la cual se ha construido e instalado el mareógrafo (Esto se conoce como deriva del estándar de comparación). El alambre del mareógrafo de flotador que conecta el flotador con la unidad de grabación se estira y se contrae a medida que la temperatura del aire sube y baja. Tales efectos son insignificantes cuando el mareógrafo se utiliza para verificar la profundidad del agua para propósito de la navegación, pero no así cuando se desean determinar tendencias de milímetros por año. Una nueva generación de mareógrafos está siendo instalada por todo el mundo, que da registros del nivel del agua a las exactitudes absolutas de algunos milímetros con estabilidad a largo plazo comparado al patrón estándar. En estos instrumentos, el arreglo del flotador y del alambre del mareógrafo de flotador son substituidos por una medición de distancia basada en láser, y los datos se transmiten mediante un enlace satelital a un centro mundial del nivel del mar que a su vez, continuamente supervisa el funcionamiento de cada mareógrafo.

9.1.6 Sensores de oleaje

Los parámetros de interés en la medición del oleaje superficial son la altura de la ola, el período y su dirección.

El instrumento más utilizado para la medida de oleaje, incluyendo en el océano abierto es la boya de oleaje. Esta consta de una boya superficial en un anclaje que sigue el movimiento de la ola. Un acelerómetro vertical construido dentro de la boya, mide la aceleración de la boya generada por las olas. Los datos se almacenan internamente para la posterior recuperación o se transmiten a la costa. Estos sensores proporcionan la información sobre la altura y período de la ola. Si se los acondiciona con un sistema de 3 acelerómetros ortogonales es posible también medir la dirección de las olas.


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Figura 49. Boyas de oleaje

Actualmente, también es posible medir oleaje a partir de los correntímetros, combinando datos de presión con los de corriente, se pueden obtener datos de oleaje direccional. Sin embargo, este método está limitado por la profundidad de instalación del correntímetro.

En zonas costeras como interiores de puertos o zona externa de diques de abrigo, pueden utilizarse sensores de presión para la medida de oleaje escalar. Estos sensores consisten en un sistema de medida de la presión del agua a altas tasas de muestreo. Si a la serie de presión se le elimina el valor medio, que dan únicamente las oscilaciones debidas al oleaje.


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Figura 50. Sensor de marea y oleaje basado en sensor de presión

9.1.7 Botellas Nansen y Niskin

La medición de salinidad, oxígeno, nutrientes y las concentraciones de trazadores requiere la colecta de muestras de agua de varias profundidades. Esta tarea se logra mediante el uso de "botellas para muestras de aguas". La primera botella de este tipo fue desarrollada por Fritjof Nansen y se conoce como botella Nansen. Consiste en un cilindro de metal con dos mecanismos de cierre que rotan en ambos extremos

Cuando la botella se baja a la profundidad deseada, ésta va abierta en ambos extremos, así que el agua entra y sale libremente. En la profundidad donde va a ser tomada la muestra de agua, el extremo superior de la botella se suelta del cable y la botella se invierte por su propio peso. Esto cierra las válvulas de los extremos y atrapa la muestra de agua, que se lleva entonces hacia la superficie.

En un "lance oceanográfico" o hidrocala, varias botellas se unen a un cable delgado a intervalos pre-determinados y se bajan al mar. Cuando las botellas alcanzan la profundidad deseada, un peso metálico ("mensajeros"), se deja caer deslizándose por el cable para así accionar el mecanismo que gira la primera botella desde arriba. El mismo mecanismo libera un mensajero desde esa botella, ese mensajero viaja hacia abajo a lo largo del cable para accionar la inversión de la segunda botella, y así sucesivamente, hasta alcanzar la última botella. Las botellas Nansen han sido desplazadas por las botellas Niskin.

Basadas en las ideas de Nansen, las botellas Niskin incorporan dos modificaciones importantes. El cilindro se fabrica de plástico lo cual elimina la reacción química entre la botella y la muestra que podría interferir con la medición de substancias trazas. Su mecanismo de cierre no requiere más hacer girar la botella, las válvulas o tapas superior e inferior son mantenidas abiertas por cordones, (usualmente de nylon) y cerradas por una banda elástica que corre por dentro de la botella. Puesto que la botella Niskin está fija en el alambre en dos puntos en vez de uno, (como es el caso de la botella Nansen), esto hace posible aumentar su volumen de muestra. Las botellas


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Niskin de diversos tamaños se utilizan para la toma de muestras de varios trazadores.

Las botellas Nansen y Niskin se utilizan con termómetros reversibles. En la botella Nansen, los termómetros se montan en un marco fijo y la rotación de 180° se logra invirtiendo la botella. En las botellas Niskin, los termómetros se montan sobre un marco rotatorio que se acciona al cierre de las válvulas superior e inferior.

Figura 51. Botella oceanográfica tipo Niskin

9.1.8 Muestreadotes de sedimentos

Los muestreadores de sedimentos pueden clasificarse según el tipo de muestra que obtienen. Éstos pueden clasificarse en dos grandes grupos, aquellos que no alteran la muestra, y aquellos que si la alteran.

• Muestreadores para recogida de muestras inalteradas: Son los muestreadores de tipo corer, box corer, multicorer y haps. Estos muestreadores constan de un cilindro o caja que penetra en el fondo, obteniendo un testigo de sedimento en el que se mantiene intacta la distribución vertical de la muestra. Pueden dejarse caer por gravedad o posarse en el fondo y accionarse mediante la liberación del corer de muestreo. Se utiliza para la obtención de sedimentos profundos o para la realización de estudios temporales de sedimentos. También son utilizados para la obtención de distribución vertical de organismos en los sedimentos. Son principalmente eficaces en sedimentos blandos.


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Figura 52. Corer para la toma de muestras de sedimentos

• Muestreadores para recogida general de muestras: Son sistemas para la adquisición de muestras superficiales en todo tipo de sedimentos. Caen por gravedad y justo al alcanzar el fondo se cierran las mandíbulas, el cierre viene motivado por su propio peso: draga Van Veen, draga de Ekman, Ponar, etc.

Figura 53. Draga Van Veen


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9.2 Planificación de campañas

La planificación de una campaña oceanográfica implica en primer lugar, el perfecto conocimiento de los objetivos deseados. Al ser el medio marino un lugar de difícil acceso, el costo de operaciones es sumamente alto, y por lo tanto, debe conocerse perfectamente los objetivos y la forma de lograrlos en el menor tiempo posible. Esto es marcadamente notorio en la actividad costa afuera, donde la necesidad del uso de barcos de mayor porte hace que los costos sean de gran importancia. Por ejemplo, la utilización de un buque oceanográfico puede costar entre los 3.000 y 30.000 euros diarios, dependiendo del tipo de nave y equipamiento.

Una vez establecidos los objetivos a alcanzar, se debe determinar el alcance espacial y temporal de la campaña. ¿Cuál es el área a cubrir?, ¿Cuáles los niveles de referencia?, ¿Son necesarias series temporales?, éstas son algunas de las preguntas con las cuales nos enfrentaremos en nuestro proceso de planificación.

En ésta etapa se definirán también los estudios necesarios para alcanzar los objetivos deseados, estableciéndose los protocolos y limitaciones estadísticas de cada uno de ellos.

Ya definidos estos puntos, será necesario conocer en detalle la información histórica sobre el área objeto de nuestro estudio, mediante la revisión de los datos existentes: Cartografía, imágenes satélite, tipo de fondo, mareas, datos climatológicos, los parámetros físicos del lugar, información de interés de campañas y trabajos anteriores, etc.

Obtenidos estos datos, procederemos a la realización de la distribución espacio-temporal de estaciones, transectos y puntos de muestreo. Recordemos que en el mar la información a recolectar puede ser de tipo 2D, (por ejemplo, diagramas TS conjunto), 3D, (por ejemplo latitud, longitud, profundidad), 4D, (entre otras: latitud, longitud, profundidad, oxígeno disuelto).

En la práctica, la distribución de puntos de muestreo se realiza generalmente mediante sistemas SIG (Sistemas de Información Geográficos) o software específicos que incorporan sistemas ECHDS (de su sigla en inglés: Electronics Chart Display Systems).

A diferencia de las campañas hidrográficas o geofísicas, (donde generalmente se “barre” un área determinada), en las campañas biológicas la justificación estadística de la distribución de estaciones de muestreo o área de lances experimentales tiene particular importancia. Lo cual se justifica ampliamente al estar trabajando en muchas oportunidades con datos poblacionales de organismos vivos.

La planificación, lógicamente también incluye la selección del equipamiento mas adecuado para la realización de la campaña, el cual debe


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realizarse sobre la base de la precisión de los datos que se desean alcanzar para nuestro fin particular. Además de los instrumentos propios de la actividad científica marina (CTD, BT, correntímetros, ecosondas, sistemas de muestreo de agua, redes, etc.) es importante establecer el sistema de posicionamiento más adecuado (GPS, DGPS, LASER, Transpondedores, etc).

Una vez determinado cual será la plataforma, (buque) que nos permitirá llevar a cabo nuestra campaña en la forma mÁs segura, adecuada, cómoda y en el menor tiempo posible, realizaremos los cálculos de tiempo y personal necesario.

No debemos olvidar que en la práctica, el tiempo necesario debe ser incrementado en la previsión de malas condiciones meteorológicas. Este incremento está relacionado con la duración de la campaña. Por ejemplo para una campaña de 30 días, el margen de mal tiempo puede ser de un 15%, es decir 5 días perdidos por circunstancias meteorológicas. Esto lógicamente depende del área de navegación y época del año. Este es uno de los parámetros de importancia a la hora de realizar una campaña de investigación, pues de ella depende que la campaña se realice o no en su totalidad.

Durante nuestra campaña y una vez finalizada las tareas programadas para cada estación, área barrida, o cada determinado período de tiempo de nuestro plan de campaña, se procederá a la revisión sumaria de los datos obtenidos, de esta forma se procederá a la reformulación de tareas, repetición de las mediciones o experimentos si fuera necesario, desestimación de datos incorrectos o aborto de la actividad.

9.3 Análisis y procesamiento de datos oceanográficos

Ya en tierra una vez finalizada la campaña, se realizará el análisis y procesamiento de los datos, esto consiste en transformar los grupos de datos obtenidos en la campaña, en información acorde a nuestros objetivos planteados.

Un primer paso, consiste en el control de la calidad más detallado de los datos obtenidos y de la cobertura de los mismos.

En muchas ocasiones la tarea de adquisición de datos no finaliza con la campaña, debiéndose realizar análisis de muestras en laboratorio, inter-calibración de instrumental utilizado, etc.

Debido al alto número de información recolectada, el método más eficiente de procesamiento, es el digital. Para ello existe un gran número de programas informáticos desarrollados especialmente para los instrumentos utilizados y otros de uso más general para el procesamiento y obtención de productos concretos. En muchas ocasiones también es necesario el desarrollo


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propio de aplicaciones informáticas (mediante programación) o mediante el uso de herramientas más sencillas (como por ejemplo EXCEL).

Una vez obtenida la información necesaria, se procederá a la redacción del informe.

9.3.1 Software comúnmente utilizados en las distintas etapas del estudio oceanográfico

Existe una amplia variedad de software utilizados en los estudios oceanográficos. Con el fin de clasificarlos podríamos agruparlos en 5 grupos (aunque algunos de estos programas realizan funciones de uno o más grupos).

Software de planificación y ejecución de campañas: Se trata de Sistemas de Información Geográficos vectoriales, específicos, que permiten el trazado de transectos, establecimiento de estaciones, cálculos de distancias y tiempo, etc. También permiten la edición y o incorporación de información raster, como cartas náuticas, imágenes satélite, fotografías aéreas, imágenes de mosaico de sonar, etc. Esto permite en el campo, la navegación sobre lo planificado con gran precisión y facilidad.

Software de Navegación: Como ya hemos anticipado, el software de

navegación puede ser parte del de planificación de campañas, sin embargo es frecuente el uso de software específicos de navegación, los cuales posibilitan un acceso rápido a la cartografía de grandes áreas o áreas nuevas no previstas en nuestro plan original. Estos programas son también SIG en formatos estándar hidrográficos, vectoriales o raster.

En determinados trabajos marinos, donde la precisión en el mantenimiento de la posición es indispensable, existe software de navegación que incorporan módulos de posicionamiento dinámico, es decir, la capacidad mediante mecanismos efectores de gobernar y conservar una posición en forma dinámica mediante el accionar de hélices específicas del buque.

Software de adquisición de datos: Consisten en programas que

actúan como interfaces entre los distintos instrumentos y el ordenador. Esto permite el almacenamiento masivo, en formato digital, de los datos obtenidos por los sensores y equipos. Estos software generalmente son propios de cada equipo y fueron diseñados específicamente para él.

Software de procesamiento de datos: Mediante estos programas se

realiza el procesamiento de los datos obtenidos (crudos), para la obtención de productos finales en formato gráfico o numérico. Aunque existen muy buenos programas de procesamiento desarrollados para cada instrumento o en forma mas amplia para la obtención de productos genéricos (MDT, perfiles CTD, mosaicos, etc.), en la práctica es


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necesario un gran número de programas para la realización de un producto final.

Software de centralización de datos: Generalmente en los buques de

investigación, los datos crudos de todos los sensores y laboratorios de abordo, son finalmente centralizados en un “archivo maestro”. Estos datos incorporan (o poseen punteros), a la información de otros sensores del buque como datos de posición, hidrometeorológicos, tiempo GMT, rumbo, velocidad, datos de estabilidad, etc. Los datos son consultados a través de un sistema LAN (Local Area Network), en todos los laboratorios del buque. Esto es indispensable, pues garantiza una copia de resguardo, sin alteraciones de procesamiento, de los datos obtenidos en toda la nave.


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R.D. 1112/1992 por el que se modifica el R.D. 1471/1989. BOE del 6 de octubre de 1992.

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