Giro oceánico
En oceanografía, un giro () es cualquier sistema grande de corrientes superficiales oceánicas circulantes, particularmente aquellas involucradas con grandes movimientos del viento. Los giros son causados por el efecto Coriolis; La vorticidad planetaria, la fricción horizontal y la fricción vertical determinan los patrones circulatorios a partir de la curvatura de tensión del viento (par).
Giro puede referirse a cualquier tipo de vórtice en una atmósfera o un mar, incluso uno creado por el hombre, pero se usa más comúnmente en oceanografía terrestre para referirse a los principales sistemas oceánicos.
Grandes giros
Los siguientes son los cinco giros oceánicos más notables:
- Océano Índico
- North Atlantic Gyre
- North Pacific Gyre
- South Atlantic Gyre
- Pacífico Sur Gyre
Fluyen en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio sur.
Otros giros
Giros tropicales
Los giros tropicales están menos unificados y tienden a ser principalmente de este a oeste con una extensión menor de norte a sur.
- Sistema de Corriente Ecuatorial Atlántico (dos circulaciones contra-rotantes)
- Pacific Equatorial Current System
- Giros de Monzón de la India (dos circulaciones contrarretiradas en el Océano Índico septentrional)
Giros subtropicales
Los giros subtropicales se forman mediante un intrincado proceso que involucra tanto la fuerza de Coriolis como el transporte de Ekman. A medida que los vientos globales, causados por la rotación de la Tierra, soplan a través de la superficie del océano, son influenciados por Coriolis, lo que provoca un movimiento hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur. Estos vientos provocan corrientes superficiales de fricción a medida que el viento transfiere energía al océano permitiendo que el agua se mueva en un movimiento circular. Como el transporte de Ekman actúa sobre estas corrientes circulares, el transporte neto de agua es en realidad de 90 grados, lo que genera regiones de convergencia, permitiendo que el agua se acumule en el centro de la cuenca oceánica formando un abultamiento.
El centro de un giro subtropical es una zona de alta presión, mientras que los bordes exteriores del giro son una zona de baja presión. Esta diferencia de presión provoca un gradiente de presión que permite la difusión del agua desde la zona de alta presión en el abultamiento hasta la zona de baja presión en los bordes exteriores del giro. El movimiento del agua no fluye directamente hacia abajo por el abultamiento en el centro sino alrededor Se debe a que Coriolis provoca la circulación alrededor de la zona de alta presión en un movimiento en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte y en un movimiento antihorario en el hemisferio sur, lo que resulta en la rotación del giro. El giro tiene una circulación estable de agua a su alrededor debido al equilibrio exacto entre la fuerza de Ekman y Coriolis. Estos giros contribuyen al flujo geostrófico del océano, lo que da como resultado el modelo general de circulación oceánica de la Tierra. El movimiento de los giros subtropicales provoca áreas de hundimiento en el océano que dan lugar a regiones de menor productividad.
Esta acumulación de agua en el centro crea un flujo hacia el ecuador en los 1000 a 2000 m superiores (3300 a 6600 pies) del océano, a través de una dinámica bastante compleja. Este flujo regresa hacia el polo en una corriente fronteriza occidental intensificada. La corriente límite del Giro del Atlántico Norte es la Corriente del Golfo, del Giro del Pacífico Norte la Corriente de Kuroshio, del Giro del Atlántico Sur la Corriente de Brasil, del Giro del Pacífico Sur la Corriente de Australia Oriental y del Giro del Océano Índico la Corriente de Agulhas.
Giros subpolares
Los giros subpolares se forman en latitudes altas (alrededor de 60°). La circulación del viento superficial y del agua del océano es en sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio norte, alrededor de un área de baja presión, como la persistente baja de las Aleutianas y la baja islandesa. Las corrientes superficiales generalmente se mueven hacia afuera desde el centro del sistema. Esto impulsa el transporte de Ekman, que crea un afloramiento de agua rica en nutrientes desde las profundidades más bajas.
La circulación subpolar en el hemisferio sur está dominada por la Corriente Circumpolar Antártica, debido a la falta de grandes masas de tierra que rompan el Océano Austral. Hay giros menores en el mar de Weddell y el mar de Ross, el giro de Weddell y el giro de Ross, que circulan en el sentido de las agujas del reloj.
Biología en Gyres
Dependiendo de su ubicación en el mundo, los giros pueden ser regiones de alta o baja productividad biológica. Los giros subtropicales a veces se describen como "desiertos oceánicos" o "desiertos biológicos", en referencia a desiertos terrestres áridos donde existe poca vida. Los giros subtropicales cálidos tienen algunas de las aguas menos productivas del océano. La corriente de agua que se produce en los giros subtropicales lleva los nutrientes a las profundidades del océano, eliminándolos de las aguas superficiales. Las partículas orgánicas también se pueden eliminar de las aguas superficiales mediante hundimiento gravitacional, donde la partícula es demasiado pesada para permanecer suspendida en la columna de agua. A diferencia de los giros subtropicales, los giros subpolares pueden tener mucha actividad biológica debido al afloramiento de su movimiento ciclónico. Las condiciones del giro oceánico subártico en el Atlántico Norte tienen un efecto de "florecimiento y colapso" patrón que sigue los patrones estacionales y de tormentas. La mayor productividad se produce en la primavera boreal, cuando hay días largos y altos niveles de nutrientes. Esto es diferente al Pacífico Norte subártico, donde casi no se produce floración de fitoplancton y los patrones de respiración son más consistentes a través del tiempo que en el Atlántico Norte.
Los giros oceánicos suelen contener entre 5 y 6 niveles tróficos. El factor limitante para el número de niveles tróficos es el tamaño del fitoplancton, que generalmente es pequeño en giros limitados en nutrientes. En zonas con poco oxígeno, los oligótrofos constituyen un gran porcentaje del fitoplancton.
Cambio climático
La circulación oceánica redistribuye el calor y los recursos hídricos, por lo tanto determina el clima regional. Por ejemplo, las ramas occidentales de los giros subtropicales fluyen desde las latitudes más bajas hacia las más altas, trayendo aire relativamente cálido y húmedo a las tierras adyacentes, lo que contribuye a un clima templado y húmedo (por ejemplo, el este de China, Japón). Por el contrario, las corrientes fronterizas orientales de los giros subtropicales fluyen desde latitudes más altas hacia latitudes más bajas, correspondientes a un clima relativamente frío y seco (por ejemplo, California).
Actualmente, el núcleo de los giros subtropicales está alrededor de los 30° en ambos hemisferios. Sin embargo, sus posiciones no siempre estuvieron ahí. Los datos de observación satelital sobre la altura de la superficie del mar y la temperatura de la superficie del mar sugieren que los principales giros oceánicos del mundo se están moviendo lentamente hacia latitudes más altas en las últimas décadas. Esta característica muestra concordancia con la predicción del modelo climático bajo el calentamiento global antropogénico. La reconstrucción paleoclimática también sugiere que durante los intervalos climáticos fríos del pasado, es decir, edades de hielo, algunas de las corrientes fronterizas occidentales (ramas occidentales de los giros oceánicos subtropicales) están más cerca del ecuador que sus posiciones modernas. Esta evidencia implica que es muy probable que el calentamiento global impulse los giros oceánicos a gran escala hacia latitudes más altas.
La influencia del efecto Coriolis en la intensificación hacia el oeste
Contaminación
Un parche de basura es un giro de partículas marinas de desechos causadas por los efectos de las corrientes oceánicas y el aumento de la contaminación plástica por las poblaciones humanas. Estas colecciones de plástico y otros desechos causadas por el ser humano causan problemas ambientales y de ecosistemas que afectan la vida marina, contaminan los océanos con sustancias químicas tóxicas y contribuyen a las emisiones de gases de efecto invernadero. Una vez que nace el agua, los escombros marinos se vuelven móviles. Flotsam puede ser soplado por el viento, o seguir el flujo de corrientes oceánicas, a menudo terminando en medio de giros oceánicos donde las corrientes son más débiles. Los parches de basura crecen debido a la pérdida generalizada de plástico de los sistemas de recolección de basura humana.
El Programa Ambiental de las Naciones Unidas calculó que "por cada kilómetro cuadrado del océano" hay alrededor de "46.000 piezas de plástico". Los 10 mayores emisores de polución plástica oceánica en todo el mundo son, desde el más al menos, China, Indonesia, Filipinas, Vietnam, Sri Lanka, Tailandia, Egipto, Malasia, Nigeria y Bangladesh, en gran parte a través de los ríos Yangtze, Indus, Amarillo, Hai, Nile, Ganges, Pearl, Amur, Níger, y el Mekong, y representan "el 90% de todo el plástico que llega a los océanos del mundo". Asia era la principal fuente de desechos plásticos desfavorecidos, y solo China representaba 2,4 millones de toneladas métricas.
El más conocido de estos es el parche de basura Great Pacific que tiene la mayor densidad de escombros marinos y plástico. Otros parches identificados incluyen el parche de basura del Atlántico Norte entre América del Norte y África, el parche de basura del Atlántico Sur ubicado entre el este de América del Sur y la punta de África, el parche de basura del Pacífico Sur ubicado al oeste de América del Sur, y el parche de basura del Océano Índico encontrado al este de Sudáfrica lista para disminuir el tamaño. En el Giro Pacífico, específicamente 20°N-40° N latitud, grandes cuerpos con escombros marinos flotantes se pueden encontrar. Modelos de patrones de viento y corrientes oceánicas indican que los residuos plásticos en el Pacífico norte son particularmente densos donde la Zona de Convergencia Subtropical (STCZ), se encuentra con una línea suroeste-noreste, ubicada al norte del archipiélago hawaiano.
En el Pacífico hay dos acumulaciones de masa: el parche de basura occidental y el parche de basura oriental, el primero en la costa de Japón y el segundo entre Hawaii y California. Los dos parches de basura son parte del gran parche de basura del Pacífico, y se conectan a través de una sección de desechos plásticos frente a la costa norte de las islas hawaianas. Estos parches de basura contienen 90 millones de toneladas (100 millones de toneladas cortas) de desechos. El desperdicio no es compacto, y aunque la mayoría está cerca de la superficie del Pacífico, se puede encontrar hasta más de 30 metros (100 pies) de profundidad en el agua.
La investigación en 2017 reportó "la mayor densidad de basura de plástico en cualquier parte del mundo" en la remota y deshabitada Isla Henderson en el Pacífico Sur como resultado del Giro del Pacífico Sur. Las playas contienen unos 37,7 millones de artículos de escombros juntos que pesan 17,6 toneladas. En un transecto de estudio en North Beach, cada día 17 a 268 nuevos artículos lavados en una sección de 10 metros.Contenido relacionado
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