cuantificación del transporte eólico en la zona costera de paracas durante tormentas de viento...
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Cuantificación del transporte eólico en la zona costera de Paracas durante tormentas de viento
(Proyecto Parasex II y Paleomap). Implicancias en la Variabilidad del aporte de sedimentos eólicos del
continente al océano
F. Velazco1; S. Caquineau3, D. Gutiérrez1, A. Sifeddine2; H. Boucher3, L. Ortlieb3 K. , Takahashi 4,
L. Quijano 4 y J. Quiñones1.
1- IMARPE; 2- LOCEAN UMR 7159, 3- LMI PALEOTRACES IRD-UFF-UANTOF, Brasil- IRD; 4 IGP
PALEOPROXUS LOCEAN Paris, France
Experimento Parasex II (Forzamiento Físico – WP2 – LMI DISCOH)
• Caracterizar condiciones meterológicas locales y sinópticas, intensidad/dirección de viento y transporte eólico de arenas y otras partículas finas durante un evento Paracas
• Estimar el transporte eólico de partículas hacia el mar durante un evento Paracas con el fin de calibrar la señal litogénica en testigos sedimentarios
COBERTURA DE PROYECTOS:LMI-DISCOH, LMI PALEOTRACES, PROSURPALEOMAP (IMARPE): Calibraciones de señales paleoceanográficas
Contenido
• Antecedentes: Vientos, suelos, migración de arenas• Metodología• Resultados
• Enfoque paleo• Resultados de investigaciones paleoceanográficas• Conclusiones preliminares
Cuantificación del transporte eólico en Paracas
Implicancias en la variabilidad del aporte de sedimentos eólicos al océano
Imagen de Tormenta de viento “Paracas” y área del continente afectada por el mismo de Satélite GOES 12 (Escobar, 2004)
Vientos y dispersión de partículas desde la zona de Pisco
Area afectada por tormenta)
Geología y suelos
Geología y suelos
Textura del sedimento superficial (Informe INGEMMET, 2008).
Vientos superficiales: Migración de arenas
0
20
40
60
2000 1000 500 250 125 62.5
micras
caja eólica superior
mayo-junio junio - agosto agosto-setiembre
setiembre-noviembre noviembre-enero
• Frecuencia y dirección de las intensidades de los vientos entre agosto a setiembre 2009 (Inf. INGEMMET, 2010. Estación eólica Proyecto Mixpaleo (2009).
NORTH
SOUTH
WEST EAST
7%
14%
21%
28%
35%
WIND SPEED (m/s)
>= 11.1
8.8 - 11.1
5.7 - 8.8
3.6 - 5.7
2.1 - 3.6
0.5 - 2.1
Calms: 2.26%
Migración de campos de dunas (Gay, 2005)
Dirección de vientos(Craig & Psuty, 1968)
Vientos en CN, flujos de transporte mensual y composición
Sedimento
Periodo Fecha de inicio
Mayo-Junio 25/05/2008-26/05/2008
Junio-Agosto 27/06/2008-12/08/2008
Agosto-Septiembre
13/08/2008-27/09/2008
Septiembre-Noviembre
27/09/2008-07/11/2008
NORTH
SOUTH
WEST EAST
5%
10%
15%
20%
25%
WIND SPEED (m/s)
>= 11.1
8.8 - 11.1
5.7 - 8.8
3.6 - 5.7
2.1 - 3.6
0.5 - 2.1
Calms: 1.60%
NORTH
SOUTH
WEST EAST
5%
10%
15%
20%
25%
WIND SPEED (m/s)
>= 11.1
8.8 - 11.1
5.7 - 8.8
3.6 - 5.7
2.1 - 3.6
0.5 - 2.1
Calms: 1.06%
NORTH
SOUTH
WEST EAST
7%
14%
21%
28%
35%
WIND SPEED (m/s)
>= 11.1
8.8 - 11.1
5.7 - 8.8
3.6 - 5.7
2.1 - 3.6
0.5 - 2.1
Calms: 2.26%
NORTH
SOUTH
WEST EAST
9%
18%
27%
36%
45%
WIND SPEED (m/s)
>= 11.1
8.8 - 11.1
5.7 - 8.8
3.6 - 5.7
2.1 - 3.6
0.5 - 2.1
Calms: 1.92%
Intervalo de fecha de
colecta de la muestra
Nº Caja de la
muestra colectada
Minerales determinados (%)
cuarzo feldespato carbonatos sericita piroxenos glauconita clorita 12 Agosto-27 Septiembre 1(*) 45 45 3 4 2 - 1 2 45 50 5 - - - - 3 30 50 5 5 - - -
flujo de sedimentos
1.00E-04
1.00E-03
1.00E-02
1.00E-01
1.00E+0025/05/2008 -26/05/2008
27/06/2008-12/08/2008
13/08/2008-27/09/2008
27/09/2008-07/11/2008
meses de colectafl
ujo
caja 1 caja 2 caja 3
Inf. INMGEMMET (2010)Est. Mixpaleo
Tesis Calderón, I.
Parasex II. Metodología
• Captadores eólicos (Flores-Aqueveque, 2010; Bagnold, 1941; Fryrear 1986 )
Análisis granulométricos
• Tamizado seco (15 minutos)
15 días(11-26 Set, 2011)
(Vientos sin Paracas)
1 día(08-09 Set, 2011)
Solo Paracas
Masa(g)
% Masa Colectado
Flujo de masa total
(g.m2.día-1)
Masa(g)
% Masa Colectado
Flujo de masa total
(g.m2.día-1)
1 0,14 11,18 1.3146811E-05 3.22(23 veces mayor)
3,10 0,001
4 0,14 10,77 1.29111E-05 3.19 3,12 0,001
5 0,41 31,83 3.68645E-05 7.72 17,06 0,007
2 0,59 46,20 5.73942E-05 26.80(48 veces mayor)
76,72 0,034
Comparación de resultados entre vientos normales y vientos Paracas
Estación MIXPALEO
• Arena muy gruesa principalmente
• 3 poblaciones
• Arena muy gruesa principalmente
• 3 poblaciones
ResultadosGranulometría del
suelo:
Distribución granulométrica delSedimento superficial (suelo)de estación Mixpaleo
39
Distribución granulométrica delSedimento en transporte1 día (08-09 Set. 2011)
Granulometría del sedimento en
transporte
1 día (08-09 Set. 2011)
3 meses (09 Set.-12 Dic. 2011): Paracas + vientos normales
Sedimento en transporteExperimento Parasex II
Sin Paracas Agosto, 2011)
Implicancias en las investigaciones paleoclimáticas
• Vientos alisios del sur y transporte de partículas
Patrones de dispersión de sedimentos terrígenos (Molina-Cruz, 1977; Shedeigger and Krissek, 1987)
Circulación atmosférica generalizada del Pacífico Sudoriental. (Goubanova et al, 2010).• Vientos alisios del sur y transporte de partículas
Vientos y dispersión de partículas, contexto Regional
• Granulometría de polvo (dust) colectado en cruceros y de muestras de agua bombeadas y filtradas (Prospero y Bonatti, 1981)
Transporte y sedimentación eólica (Schedeigger and Krissek, 1982)
El enfoque Paleo:
• En las investigaciones de reconstrucción paleoclimática se emplean proxies que son indicadores indirectos de una condición pasada.
Ubicación del testigo B0405-06
AD 1822 ± 9
B0406
• Margen continental frente a Pisco: Límite entre costa central y la costa Sur (Batimetría: Herbozo, 2007).
(14º07´S, 76º30´W, 299 m Prof.)
Muestras analizadas en el estudio
Laminaciones finas
Slump (desplome)
Laminacionesgruesas
Imagen de RX
Cambio litológico (Shift)
Sección estudiada
Resolución a escala de lámina:Análisis granulométricos: Bulk fraction (Malvern)- IRD (Bondy)
• B0405-06 Losa 0 Sección B
Muestras individuales: Cada lámina (clara u oscura ó cada 3 mm
de espesor
(50 muestras)
10 cm10 cm
Slumps
Unit I
Unit II
Unit III
2.2
mm
/y1
mm
/y
Sifeddine et al, 2008
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0.100 1.000 10.000 100.000 1000.000
Tamaño de grano
(%)
71
72
73
74
75
76
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0.100 1.000 10.000 100.000 1000.000
Tamaño de Grano
%
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
0.100 1.000 10.000 100.000 1000.000
Tamaño de grano
%
89
90
91
92
93
94
95
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0.100 1.000 10.000 100.000 1000.000
Tipo de Grafico
102
103
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
1
2
3
4
2
3
4
LIA
1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0.100 1.000 10.000 100.000 1000.000
Brut ech 30
M mob ech 30
deconv ech 30
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0.100 1.000 10.000 100.000 1000.000
Brut ech 30
deconv ech 30
mode N°1
mode N°2
mode N°3
Modas individuales (amarillo) conforman una única distribución (color azul-suavizada en rojo),
Identificación individual de cada moda que componen en conjunto la distribución del tamaño de grano, mediante
la técnica de Deconvolución.
Resultados de modas de fracciones granulométricas de limo grueso (>31 micras),
arena (>63 micras), nivel de gris de tonalidad del color, todos superpuestos a imagen escaneada.
PALEOPROXUS LOCEAN Paris,
France
• Variabilidad entre modas de limo grueso y arena de las láminas claras y oscuras
• Esta variabilidad es mayor en el periodo de tiempo post LIA
• En el periodo post LIA, las mayores magnitudes de la fracción limo grueso presentan con las tonalidades de color claro de las láminas.
1820(Fin de LIA)
Chile
an C
oast
As an indicator of sediment transport mechanism (Chile Margin)
Stuut et al., 2007
Eolian
Fluvial
Sediment input
Coarser
Finer
Grain size
+
-
Aridity
Distribución de tamaño de grano del sedimento
Interpretaciones• La variabilidad del tamaño de grano para las fracciones limo
grueso y arena a nivel de lámina es mayor en el periodo de tiempo post LIA, siendo consistente con los resultados observados para estos periodos por Siffedine et al (2008) en muestras que agrupan análisis de más de una lámina que indican prevalescencia de vientos sobre aporte fluvial al trasladarse la ITCZ al norte.
• En el periodo post LIA, la fracción limo grueso se presentaría en mayores magnitudes, lo cual la identifica como representante del aporte continental a través del viento como agente de transporte, confirmando que la granulometría de la fracción detrítica mayor a 2 micras constituye un sensitivo marcador de transporte eólico.
Interpretaciones• En los sedimentos estudiados, los resultados sugieren que el tamaño de grano
de la fracción detrítica está en relación directa con la competencia del viento, que ha transportado granos de hasta arenas inclusive (0,063 a 0.125 mm), lo cual, sería explicado por la ocurrencia de pasadas tormentas de viento en la zona (conocidos hoy localmente como Paracas).
Imágenes de Satélite Meterológico GOES 12, mostrando parte de la evolución de una nube de polvo y arena por viento huracanado Paracas el año 2004 (Escobar, 2006)
B0405-06Site
Interpretaciones
• Los resultados de coincidencia de existencia de modas de mayor tamaño de grano coincidentes con láminas claras también nos sugiere que este componente o posiblemente, podría explicar en parte el color claro de láminas (tema que es parte de investigaciones en curso (Tapia et al, en prep.).
Perspectivas
• Ahondar en el estudio de los sedimentos de experimentos eólicos y de las otras estaciones (Wind A, Otuma)
• Comparar con el registro que se obtiene de los experimentos con trampas de sedimento en el mar
Gracias