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Las corrientes oceánicas a veces pellizcan secciones que crean corrientes circulares de agua llamadas "remolinos". Este movimiento de "remolino" mueve los nutrientes a la superficie del agua, desempeñando un papel importante en la salud del ecosistema de arrecifes de coral de los Cayos de Florida.
Usando un modelo numérico que simula las corrientes oceánicas, Investigadores del Instituto Oceanográfico Harbor Branch de la Florida Atlantic University y colaboradores del Alfred-Wegener-Institute en Alemania y el Institut Universitaire Europeen De La Mer / Laboratoire d'Océonographie Physique et Spatiale en Francia están arrojando luz sobre este importante "movimiento del océano". " Han realizado un estudio único en su tipo que identifica los mecanismos detrás de la formación de remolinos sub-mesoescalares en el Estrecho de Florida. que tienen importantes implicaciones medioambientales.
A pesar del rápido flujo de la corriente de Florida, que fluye en el Estrecho de Florida y conecta la Corriente de Bucle en el Golfo de México con la Corriente del Golfo en el Océano Atlántico Occidental, Los remolinos proporcionan un mecanismo para la retención de organismos marinos como peces y larvas de coral. Dado que atrapan las aguas ricas en nutrientes de la plataforma del oeste de Florida, proporcionan hábitat a muchas especies de arrecifes y pelágicos dentro de la región de Florida Keys Reef Track, que sostiene la altísima productividad de esta región.
Es más, a pesar de la tendencia de la plataforma del oeste de Florida a desbordarse hacia el estrecho de Florida, la formación de remolinos proporciona un mecanismo que limita el transporte a través de la plataforma de aguas cargadas de nutrientes. Como resultado, la formación de remolinos detiene la exportación de las aguas de la plataforma del oeste de Florida a través del Estrecho de Florida, evitar que eventos como las mareas rojas crucen hacia Cuba o las Bahamas. En cambio, Las aguas tóxicas de la marea roja que emanan de la plataforma permanecen más tiempo en las cercanías del ecosistema de arrecifes de coral de Florida Keys Reef Tract, afectando negativamente la salud del ecosistema.
Estos remolinos frontales de pequeña escala se observan con frecuencia y presentan una amplia variedad de números, formas y tamaños, lo que sugiere diferentes orígenes y mecanismos de formación. Su viaje a través del Estrecho de Florida se caracteriza en un momento por la formación y presencia de mesoescala, pero sobre todo remolinos frontales sub-mesoescalares en el lado ciclónico de la corriente.
El estudio, publicado en el Revista de oceanografía física , proporciona una descripción general y comprensión completas de la dinámica de la pendiente de la plataforma del Estrecho de Florida basada en una simulación realista de dos vías anidadas de alta resolución del Sistema de Modelado Oceánico Regional (ROMS) de la región oceánica del sur de Florida. El anidamiento bidireccional completo permitió la interacción de dinámicas multiescala a través de los límites del nido.
Los resultados mostraron que la formación de los remolinos frontales sub-mesoescalares en el Estrecho de Florida están asociados con el chapoteo de la Corriente de Florida, que consiste en la oscilación de la distancia del núcleo actual al estante. Cuando el núcleo de Florida Current se empuja contra la plataforma, la cizalladura en la plataforma aumenta y los remolinos frontales sub-mesoescalares pueden formarse por inestabilidad barotrópica. Cuando esta posición está relajada, En cambio, es probable que la inestabilidad baroclínica forme remolinos sub-mesoescalares. A diferencia de la inestabilidad barotrópica, que es impulsado por cizalla, La inestabilidad baroclínica es impulsada por cambios en las anomalías de densidad.
"En el Estrecho de Florida, se forman remolinos más pequeños que su pariente de mar abierto. Esos remolinos llamados remolinos sub-mesoescalares, son comunes y se pueden observar fácilmente en las imágenes en color del océano, "dijo Laurent Chérubin, Doctor., autor principal y profesor asociado de investigación, Sucursal del puerto de FAU. "A diferencia de los remolinos de mesoescala de mar abierto más grandes, no están en equilibrio geostrófico, lo que significa que su circulación no está sostenida por el equilibrio entre el gradiente de presión y las fuerzas de Coriolis. En lugar de, algunos de los remolinos frontales en el Estrecho de Florida están en equilibrio de viento gradiente, lo que indica que una tercera fuerza, la fuerza centrífuga, es lo suficientemente grande como para modificar el equilibrio geostrófico ".
La corriente de Florida es parte de la rama occidental del giro anticiclónico del Atlántico norte impulsado por el viento, que se intensifica en el lado occidental de la cuenca del Atlántico norte en comparación con su lado oriental. También se encuentran tipos similares de corrientes en el lado occidental de las cuencas oceánicas, como la corriente Agulhas en el sur del Océano Índico o la Kuroshio en el norte del Océano Pacífico. Se denominan corrientes limítrofes porque inciden en la plataforma continental y, como tales, sufren una cantidad significativa de fricción en el fondo del océano. Esta fricción que actúa vertical y horizontalmente sobre la corriente límite, contribuye a la formación de una capa límite cortada.
"Nuestro estudio muestra que esta capa de cizallamiento puede volverse inestable y formar remolinos. Este proceso es de hecho una vía para la disipación de la energía eólica inyectada en el océano. Por lo tanto, en el Estrecho de Florida, se forman remolinos más pequeños que su pariente de mar abierto, "dijo Chérubin.
Además de los remolinos sub-mesoescalares formados localmente en el Estrecho de Florida, hay remolinos de mesoescala entrantes que transitan en el Estrecho de Florida, como el Tortugas Gyre.
"Los hallazgos de nuestra investigación también muestran que los remolinos de mesoescala pueden exprimirse en el estante y transformarse en remolinos sub-mesoescalares cuando la corriente de Florida está en su posición prolongada o permanece relativamente inafectada si la corriente de Florida se retrae del estante, "dijo Chérubin.