Distribución de temperatura y salinidad en campañas oceanográficas recientes en el Pacífico Tropical Oriental de Costa Rica

Introducción: Para Costa Rica, los estudios realizados en el Pacífico Tropical Este o PTE son importantes ya que se relacionan con el Corredor Marino del Pacífico Este Tropical, el cual es un esfuerzo de conservación multinacional. El presente estudio describe los parámetros físicos de temperatura del mar y salinidad del océano de las masas de agua que rodean a la Isla del Coco y su entorno, el PTE, a través del análisis de perfiles de CTD obtenidos durante campañas hidrográficas realizadas entre el año 2008 y el 2012; y comparar los resultados de los datos in-situ con los del reanálisis del modelo HYCOM-NCODA. Métodos: Se compilaron los resultados de 8 diferentes campañas científicas a la Isla del Coco de abril de 2008, marzo de 2009, abril de 2010, julio de 2011 y marzo de 2012. También se analizan las campañas de octubre de 2010 y marzo de 2011 en donde se realizó un transecto latitudinal y un transecto longitudinal en las aguas del Pacífico Tropical Este de Costa Rica. En julio de 2012 se realizaron 3 transectos latitudinales en las aguas en torno a la Isla del Coco. Las mediciones se hicieron por medio de un CTD, instrumento utilizado para determinar la conductividad, temperatura y presión de la columna de agua, entre otras variables. Resultados: Se observó la presencia de Agua Superficial Tropical en los primeros 50m de profundidad, con temperaturas superiores a 25°C y salinidades menores 33psu y Agua Sub-superficial Sub-tropical bajo los 60m con temperaturas menores a 25°C y salinidades alrededor de las 35ups. La zona de transición entre ellas se presentó entre los 50-60m. Los resultados de la temperatura del mar y la salinidad de los transectos analizados reflejan las condiciones climáticas y atmosféricas observadas, en donde se nota que las variaciones estacionales en el PTE están fuertemente influenciadas por la migración meridional de la Zona de Convergencia Inter-Tropical. Conclusiones: El estudio mostró que los datos del reanálisis del modelo de circulación general HYCOM-NCODA son comparables con los resultados de los perfiles del CTD en el PTE. La distribución de la temperatura de los muestreos tiende a ser similar a los datos del modelo oceánico y las principales diferencias se dan en la capa profunda para la salinidad, por lo que el modelo HYCOM es capaz de reproducir las características observadas en el PTE de temperatura y salinidad y puede ser usado para estudiar la dinámica tropical oceánica, en regiones más extensas y en otras épocas del año.

Introduction: In Costa Rica, studies done in the Eastern Tropical Pacific or ETP are important because of their interaction/relationship with the Eastern Tropical Pacific Seascape, a known multinational conservation initiative. The present study describes the physical parameters of sea temperature and salinity around Cocos Island and its environment, the ETP, using CTD profiles. Methods: Data were obtained in April 2008, March 2009, April 2010, July 2011 and March 2012 near this island. Latitudinal and longitudinal transects were also done during October 2010 and March 2011 in a broader Costa Rican ETP region. In July 2012, three latitudinal transects were done around Cocos Island. Records were obtained using a CTD, measuring conductivity, temperature and pressure, among other variables. Results: Tropical Surface Water was observed in the upper 50m, showing temperatures above 25°C and salinities below 33psu. Below the surface waters, Subsurface Subtropical Water was detected below a 60m depth, showing temperatures colder than 25°C and salinities around 35psu. The transition between these waters was around 50-60m in depth. Temperature and salinity results were related with the atmosphere conditions observed, in which ETP variability was strongly influenced by the Inter Tropical Convergence Zone migration. Conclusions: This study also showed that reanalysis data from the HYCOM-NCODA general circulation model are comparable and in a good agreement with the CTD profiles. Temperature and salinity HYCOM data also reproduced, in general terms, the main characteristics of CTD data, having some small differences in the deeper levels. This reanalysis data set could also be used to study the tropical ocean dynamics, in wider ETP regions and for different seasons.

Simulación de oleaje en los alrededores de la Isla del Coco, Costa Rica

Introducción: La Isla del Coco por su ubicación en el océano Pacífico y en aguas profundas, periódicamente arriban olas energéticas que se originan en el Océano del Sur. La isla actúa como un abrigo disipando parte de la energía de las olas que llegan a la costa pacífica de Costa Rica. Objetivo: El objetivo del trabajo es caracterizar las condiciones generales del oleaje a través de la simulación numérica del oleaje en el Pacífico Tropical del Este (PTE), con especial interés en la Isla del Coco. Métodos: Las olas se propagan con el modelo espectral de oleaje WAVEWATCH III. Se usa en el modelo una malla no estructurada. Se utilizan dos años (2007-2008) de datos históricos de oleaje como condiciones de frontera obtenidos de reanálisis con el modelo WAVEWATCH generado por el Instituto Francés para la Investigación del Mar (IFREMER por sus siglas en francés). Se obtienen mapas anuales y estacionales y series temporales de la altura significante de la ola, periodo y dirección asociado al pico del espectro de energía. Resultados: Los resultados mostrados son similares a otros estudios previos de simulación y observación. El campo de oleaje es caracterizado por periodos largos y dirección desde suroeste en promedio. Las condiciones de oleaje sobre la isla obedecen a los sistemas extratropicales de ambos hemisferios y a procesos locales en el PTE. Conclusiones: El modelo de olas WAVEWATCH III mostró que representa las condiciones típicas de oleaje en los alrededores de la Isla del Coco. Es el primer trabajo de simulación de oleaje aplicando una malla no convencional en la zona económica exclusiva de Costa Rica. El estudio sirve como base para extenderse a otras áreas específicas de la costa.

Introduction: Periodically energetic waves, originated in the Southern Ocean, arrive to Cocos Island, because of its location in the Pacific Ocean and in deep waters. The island acts as a shelter dissipating part of the energy of the waves that reach the Pacific coast of Costa Rica. Objetive: The objective of the work is to characterize the general conditions of the swell through the numerical simulation of the swell in the Eastern Tropical Pacific (ETP), with special interest in Cocos Island. Methods: The waves are propagated with the WAVEWATCH III wave spectral model. An unstructured mesh is used in the model. Two years (2007-2008) of hindcast data are used as boundary conditions obtained from reanalysis with the WAVEWATCH model, generated by the French Institute for Marine Research (IFREMER for its acronym in French). Annual and seasonal maps and time series of significant wave height, peak period and peak wave direction are obtained. Results: The results shown are similar to other previous simulation and observation studies. The mean wave field is characterized by long periods from southwest direction. The wave conditions on the island obey the extratropical systems of both hemispheres and local processes in the PTE. Conclusions: The WAVEWATCH III wave model showed that it represents the typical wave conditions in the surroundings of Cocos Island. It is the first wave simulation work applying an unconventional mesh in the exclusive economic zone of Costa Rica. The study serves as a basis for extending to other specific areas of the coast.