Análisis de series de tiempo de las ondas atrapadas a la costa y la clorofila-a satelital en el ecosistema de la corriente de Humboldt

Abstract

Los procesos físicos tienen un impacto en la dinámica oceánica y en la productividad primaria de los ecosistemas marinos, en particular dentro de los ecosistemas del Borde Este. En el presente trabajo se realizó un análisis estadístico entre la dinámica física y la productividad primaria. Para ello, se estudió una franja costera de 200 km de ancho a lo largo de la costa peruana, dentro del Norte Ecosistema de la Corriente de Humboldt, para el periodo 2008 - 2015. Para reducir la dimensionalidad de los datos y caracterizar la variabilidad temporal se aplicaron análisis de Función Ortogonal Empírica (FOE) y análisis de ondículas. Los resultados mostraron que la primera Función Ortogonal Empírica (FOE1) del nivel medio del mar (NMM) representa más del 76% de la varianza a lo largo de la costa. El análisis de ondículas indicó que la frecuencia que identifica las ondas atrapadas a la costa fue de alrededor de 53 días. La velocidad de la OAC es de ~1,9 m.s-1, por lo que el tiempo que demora en pasar a lo largo de la costa peruana es de 10 días, aproximadamente. Para la temperatura superficial del mar (TSM), la FOE1 explica el 68% de la varianza total. En el caso de la clorofila-a (CHLO) la FOE1 mostró mayor variabilidad dentro de la influencia de la OAC. Se encontró buena relación entre el paso de las OACs y la TSM, sin embargo, en el caso de la CHLO, a pesar de tener picos energéticos dentro del rango de propagación de la OAC, la correlación cruzada mostró un desfase de 4 días, con una correlación de 0,2. Por lo tanto, la variabilidad de la CHLO se encuentra afectada por otros procesos físicos que ocurren en el rango de 30 y 60 días.

ABSTRACT: Physical processes impact ocean dynamics and primary productivity of marine ecosystems, particularly within the Eastern Boundary Upwelling System (EBUS). Thus, our work presents a statistical analysis between physical dynamics and primary productivity. Therefore, we studied a 200 km wide coastal strip along the Peruvian coast, within the Northern Humboldt Current Ecosystem (NHCE) between 2008 and 2015. We applied Empirical Orthogonal Function (EOF) and wavelet analyses to reduce the dimensionality of the data and characterize the temporal variability. The results showed that the first Empirical Orthogonal Function (EOF1) of mean sea level (MSL) accounts for more than 76% of the variance along the coast. The wavelet analysis indicated that the frequency of identifying coastal-trapped waves (CTW) was about 53 days. The speed of the CTW was estimated at ~1.9 m.s-1, so it takes about 10 days to pass along the Peruvian coast. Regarding sea surface temperature (SST), EOF1 explains 68% of the total variance. For chlorophyll-a (CHLO), EOF1 showed greater variability within the influence of CTW. A good relationship was found between CTWs passage and SST, although for CHLO, despite having energetic peaks within the range of CTW propagation, the cross-correlation showed a lag of 4 days, with a correlation of 0.2. Therefore, the variability of the CHLO is affected by other physical processes o ccurring between 30 and 60 days.