filamentos “estudio de estructuras dinÁmicas de … · tipos de aparejos: multinet, wp-2 y cufes...

32
Crucero FILAMENTOS – 2008/02 “ESTUDIO DE ESTRUCTURAS DINÁMICAS DE MESOESCALA EN EL AFLORAMIENTO COSTERO DE PERÚ Y LA RESPUESTA BIOLÓGICA ASOCIADA” BIC OLAYA / BIC SNP-2 Del 05/06 al 20 de Febrero del 2008 I. INTRODUCCION Entre el 05 y el 20 de Febrero del presente año se ejecutó el crucero Filamentos 2008-02 con el propósito de estudiar una estructura dinámica de mesoescala en la zona de afloramiento costero del Perú y la respuesta biológica asociada. Este estudio cooperativo entre el Instituto del Mar del Perú (IMARPE) y el Institut de Recherche pour le Develóppement (IRD) se realizó a bordo de los buques de investigación científica (BIC) José Olaya Balandra y SNP-2, cubriendo el área entre los 06°30´S y 08°02´S, hasta una distancia de 120 millas náuticas (mn) por fuera de la costa. Este esfuerzo multidisciplinario tenía por objeto obtener información de muy alta resolución de casi todas las componentes del ecosistema peruano con el fin de comprender la hidrodinámica, biogeoquímica, la interacción océano-atmósfera y su influencia en la concentración y distribución de peces. Con este fin se diseñó una estrategia observacional que, con dos plataformas de observación enfocadas en el aspecto ambiental como en la distribución y concentración de los recursos pesqueros, permitiera responder a interrogantes que subsisten sobre la relación de estructuras dinámicas de mesoescala y el recurso. Con la información obtenida, además, se espera validar diversos modelos que el IMARPE e IRD vienen desarrollando. El BIC Olaya estudió la zona comprendida entre Mórrope (06° 30´S) y Salaverry (08°02’S), entre las 3 y 120 mn, en tanto que el SNP-2 evaluó la zona costera dentro de las 30 mn de la costa, complementando con lances de comprobación y muestreos biológicos las observaciones realizadas en el primer buque. Se presentan las actividades realizadas a bordo de los buques mencionados y se da un análisis preliminar de las observaciones realizadas. II. ANTECEDENTES Las condiciones ambientales en el 2007 indicaron la presencia de un evento La Niña muy intenso determinado por valores de temperatura por debajo de lo normal hasta en 2°C, la superficialización de la termoclina, una mayor amplitud de las zonas de afloramiento a lo largo de la costa. A fines del 2007 se presentó una tendencia a la normalización, con condiciones cálidas y presencia de aguas del norte hasta los 07°S a fines de enero. En este escenario se evaluó el filamento observado en la Figura. 1. Figura. 1: Distribución de clorofila-a (mg m -3 ) para el 11/02/2008, producto experimental de Aqua MODIS NPP NOAA COSAT Watch. Cortesía del Dr. Francisco Chavez. III. ACTIVIDADES. MATERIALES Y METODOS.

Upload: buiduong

Post on 28-Oct-2018

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Crucero FILAMENTOS – 2008/02

“ESTUDIO DE ESTRUCTURAS DINÁMICAS DE MESOESCALA EN EL AFLORAMIENTO COSTERO DE PERÚ Y LA RESPUESTA BIOLÓGICA ASOCIADA”

BIC OLAYA / BIC SNP-2 Del 05/06 al 20 de Febrero del 2008

I. INTRODUCCION Entre el 05 y el 20 de Febrero del presente año se ejecutó el crucero Filamentos 2008-02 con el propósito de estudiar una estructura dinámica de mesoescala en la zona de afloramiento costero del Perú y la respuesta biológica asociada. Este estudio cooperativo entre el Instituto del Mar del Perú (IMARPE) y el Institut de Recherche pour le Develóppement (IRD) se realizó a bordo de los buques de investigación científica (BIC) José Olaya Balandra y SNP-2, cubriendo el área entre los 06°30´S y 08°02´S, hasta una distancia de 120 millas náuticas (mn) por fuera de la costa.

Este esfuerzo multidisciplinario tenía por objeto obtener información de muy alta resolución de casi todas las componentes del ecosistema peruano con el fin de comprender la hidrodinámica, biogeoquímica, la interacción océano-atmósfera y su influencia en la concentración y distribución de peces. Con este fin se diseñó una estrategia observacional que, con dos plataformas de observación enfocadas en el aspecto ambiental como en la distribución y concentración de los recursos pesqueros, permitiera responder a interrogantes que subsisten sobre la relación de estructuras dinámicas de mesoescala y el recurso. Con la información obtenida, además, se espera validar diversos modelos que el IMARPE e IRD vienen desarrollando.

El BIC Olaya estudió la zona comprendida entre Mórrope (06° 30´S) y Salaverry (08°02’S), entre las 3 y 120 mn, en tanto que el SNP-2 evaluó la zona costera dentro de las 30 mn de la costa, complementando con lances de comprobación y muestreos biológicos las observaciones realizadas en el primer buque.

Se presentan las actividades realizadas a bordo de los buques mencionados y se da un análisis preliminar de las observaciones realizadas.

II. ANTECEDENTES Las condiciones ambientales en el 2007 indicaron la presencia de un evento La Niña muy intenso determinado por valores de temperatura por debajo de lo normal hasta en 2°C, la superficialización de la termoclina, una mayor amplitud de las zonas de afloramiento a lo largo de la costa. A fines del 2007 se presentó una tendencia a la normalización, con condiciones cálidas y presencia de aguas del norte hasta los 07°S a fines de enero. En este escenario se evaluó el filamento observado en la Figura. 1. Figura. 1: Distribución de clorofila-a (mg m-3) para el 11/02/2008, producto experimental de Aqua MODIS NPP NOAA COSAT Watch. Cortesía del Dr. Francisco Chavez. III. ACTIVIDADES. MATERIALES Y METODOS.

Durante el desarrollo del crucero se colectó información con el fin de caracterizar las condiciones físicas, químicas, biológicas, acústicas y meteorológicas del área de estudio. En la Figura 2 se presenta la Carta de distribución de las estaciones y en el Anexo 1 se alcanza un listado de las observaciones realizadas según cada componente.

Figura 2 : Trayecto del Crucero y posición de las estaciones oceanográficas

realizadas por el BIC José Olaya entre el 06 y 20 de febrero del 2008. 3.1. Componente Atmosférica. Las observaciones fueron realizadas por el IMARPE e Instituto Geofísico del Perú (IGP). En el primer caso, la estación meteorológica Vaissala permitió tomar información de temperatura del aire, humedad relativa y presión atmosférica, lamentablemente no se pudo tomar información de vientos por un mal funcionamiento de los sensores. El IGP tuvo como objetivo caracterizar la Capa Limite Marina (CLM), la estructura vertical de la temperatura del aire y humedad relativa para poder estimar la real interacción entre el océano y la atmósfera, a fin de entender los procesos físicos y dinámicos, así como para validar los modelos numéricos tanto atmosféricos (MM5) como oceánicos. Para tal fin se empleó un globo cautivo de 2,13m de diámetro. Inicialmente se había previsto realizar lanzamientos hasta 2600m de altitud cada 24 mn en todos los perfiles perpendiculares a la costa. No obstante, las condiciones de viento permitieron realizar 10 lances (Anexo 2) hasta el 12 de febrero, cuando se perdió la sonda. Los días siguientes (14-17) a partir de las 11:00 y hasta las 15:00 horas o hasta el anochecer, el clima presentó condiciones favorables para los lanzamientos. 3.2. Componente de Oceanografía Física y Química.

Los trabajos oceanográficos comprendieron la realización de 145 estaciones oceanográficas (113 el BIC Olaya y 32 el BIC SNP-2). Las observaciones de temperatura superficial del mar (TSM) se realizaron con el sensor FURUNO modelo T-2000. Para analizar la estructura termohalina se realizaron 12 secciones hidrográficas hasta una distancia máxima de 110 mn de la costa, entre Mórrope y Salaverry donde se realizaron 113 lanzamientos hasta una profundidad máxima de 2000 m con el Conductivity-Temperature-Depth-Oxygen (CTDO) de Sea Bird Electronics (SBE) modelo CTD-SBE911+ del IMARPE y CTD-SBE19+ del IRD. Se efectuaron 40 lanzamientos con una Rosetta equipada con 12 botellas Niskin de 2,5 l, hasta los 600 m de profundidad a niveles estándar (10, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 500 y 600 m) para la colecta de muestras de salinidad, oxígeno y nutrientes. Los datos de los CTDs fueron adquiridos y procesados muy preliminarmente con el programa Seasoft. Además, en estaciones seleccionadas se realizaron lances conjuntos de los CTDOs de IMARPE e IRD con fines de calibración. El análisis de la información aquí presentado podría ser modificado, aunque no significativamente, una vez que se realicen las calibraciones entre los equipos señalados y el control de calidad de los datos.

Las muestras de salinidad fueron analizadas por el método de inducción con el Portasal Guildline modelo 8410A. El oxígeno disuelto fue obtenido empleando el método de Winkler modificado por Carrit y Carpenter (1966). Las muestras de nutrientes fueron colectadas en frascos de polietileno y preservadas por congelamiento hasta su análisis en el laboratorio de Hidroquímica de la sede central del IMARPE.

La circulación oceánica ha sido descrita con las mediciones directas de las corrientes marinas. Para tal fin se empleó un perfilador de corrientes por el método Doppler (VM-ADCP) de RD Instruments (RDI), modelo OS-75. Este equipo tiene un rango de profundidad de alrededor 600-700 m y una resolución vertical de 4 a 16 m. La adquisición de datos se realizó con el programa RDI VMDAS, v. 1.42, en un entorno Windows XP. Los datos del rumbo del girocompás del barco y la posición fueron transmitidos a la PC desde un receptor GPS dedicado (GPGGA frames) a través de lineas seriales. Adjunto al presente se alcanza un Informe Técnico (Anexo. 3) del Dr. Gérard Eldin sobre la instalación, adquisición y procesamiento de la información del ADCP realizado durante el crucero.

Dos perfiladores PROVOR provistos con sensores de temperatura, salinidad y oxígeno que permiten obtener información repetitiva (cada 10 días), de manera automática entre la superficie y los 1000 m de profundidad fueron desplegados en las estaciones mas alejadas de la costa frente a Mórrope y Chérrepe. 3.3. Componente de Oceanografía Biológica. Fitoplancton. Para los estudios de fitoplancton, se colectaron un total de 142 muestras en estaciones preseleccionadas, correspondiendo 32 muestras para los estudios semi cuantitativos. Las muestras fueron colectadas con red estándar de fitoplancton de 75 micras de poro de malla, mediante arrastres superficiales durante 5 minutos a una velocidad de 2,5 nudos. Las muestras fueron etiquetadas para su posterior identificación en el laboratorio del Area de Fitoplancton y Producción Primaria de la sede central del IMARPE.

Para los análisis cuantitativos se colectaron un total de 110 muestras de agua a las profundidades de 0, 10, 20, 50 y 75 m de profundidad en frascos de color ámbar de 80 cc de capacidad. Ambas muestras (red y agua) fueron fijadas y preservadas con formalina neutralizada al 1 y 2%, respectivamente.

Zooplancton. En el BIC Olaya, las muestras de zooplancton se colectaron mediante tres tipos de aparejos: Multinet, WP-2 y CUFES (Continuos Underway Fish Egg Sampler). La red Multinet se empleó para las colecciones a diferentes profundidades, colectándose en los siguientes estratos: 500-300, 300-200, 200-100, 100-75, 75-50, 50-30, 30-20, 20-10, 10-0 m. En la estación 200 por la presencia de una marea roja se hicieron colecciones a 30-20, 20-15, 15-10, 10-5, 5-0 m.

La red WP-2 se utilizó en arrastres horizontales a nivel superficial a una velocidad de 2 nudos en promedio, para conocer la cantidad de agua filtrada se colocó un medidor de flujo marca General Oceanic modelo 2030R.

El equipo CUFES se utilizó en todo el área de muestreo, las muestras se colectaron con un intervalo de 20 minutos en promedio, obteniéndose simultáneamente la información de las variables de temperatura, salinidad y fluorescencia en superficie.

Se muestrearon 21 estaciones con red Multinet., 14 estaciones con WP2 y se obtuvieron 450 muestras con CUFES. Todas las muestras se fijaron en formaldehído al 2% y etiquetadas para su determinación en el laboratorio del Area de Evaluación de Producción Secundaria de la sede central del IMARPE.

A bordo del SNP-2 se colectaron 16 muestras con una red Hensen de 300 micras de malla, operada en jales verticales de 50 a 0 m de profundidad. 3.4. Componente de Acústica. A bordo del BIC José Olaya se colectaron datos acústicos con una ecosonda científica Simrad EK60 (Kongsberg) split beam operando a 38, 120 y 200 kHz de emisión sonora. La unidad Básica de Muestreo acústico (UBM) utilizada tuvo una extensión de 1 mn, habiéndose cubierto 1304 de éstas a una velocidad promedio de 9.5 nudos. Los datos fueron grabados de un lado en formato RAW con la aplicación Simrad ER60 y del otro lado en formato EK5 a través del Sotfware de Post-Procesamiento Echoview (Sonar Data). Todos los datos fueron grabados entre 0 y 500 m de profundidad con un umbral de -120 dB.

Figura. 3 : Esquema sintético presentando el algoritmo de procesamiento de los datos

acústicos multifrecuencias desarrollado por Michael Ballón.

Cabe mencionar que la ecosonda EK60 operó en paralelo con el perfilador de corrientes por el método Doppler (ADCP) RDI modelo OS75. Ambos equipos fueron conectados a un sincronizador de señales, lo que implicó una tasa de disparo de 1 ping/segundo para la

ecosonda (excepto en la parte costera con sondas inferiores a 100 m donde no se usó el ADCP y se pudo grabar los datos acústicos con la máxima frecuencia de emisiones).

El procesamiento de la información se hizo mediante el software ECHOVIEW 3.00.81.32 (Sonar Data), con licencia para los módulos básico, batimetría, análisis, exportación y detección de de cardúmenes.

Para discriminar los diferentes organismos observados por la acústica se utilizó un algoritmo-multifrecuencia desarrollado por el Blgo. Michael Ballón en el marco de su Doctorado (Figura. 3). Este algoritmo está basado en la diferencia de reflectibilidad de los diferentes tipos de organismos en función de las frecuencias (Figura. 4).

Figura. 4 : Descripción esquemática de la respuesta relativa de frecuencia, r(f).

También está indicada la posición típica de las principales categorías de organismos observados con frecuencias entre 18 y 200 kHz

Con este algoritmo desarrollado en Echoview se separa y estima la biomasa de los siguientes grupos taxonómicos (a partir de las frecuencias 38 y 120 kHz):

zooplancton (´fluid like') particularmente la múnida, los eufausidos y los copépodos (post procesamientos permiten separar la múnida de los otros 'fluid like');

peces con vejiga natatoria ('swimbladdered fish');

organismos gelatinosos así como huevos y larvas de peces ('resonant'). IV. RESULTADOS 4.1. Condiciones Atmosféricas. Condiciones superficiales. La distribución de la temperatura del aire, humedad relativa y presión atmosférica se presentan a continuación. Temperatura del Aire. La temperatura del aire (TA) varió entre 22 y 26ºC, con un promedio para el área de estudio de 23,4ºC.

En general, la distribución térmica del aire presentó una configuración similar a la distribución de la TSM, encontrándose las mas bajas temperaturas (22ºC) formando un núcleo frente a Chicama. En cambio, las temperaturas mas altas se localizaron por fuera de las 80 mn al sur de los 8ºS (Figura. 5 a). Humedad Relativa. Este parámetro varió de 78.2 a 94.9%, siendo el promedio de humedad para el área de 86.2%. En la Figura 5 b, se observa unos pequeños núcleos con baja humedad (<80%). En cambio, las áreas con una relativa mayor humedad (>90%) fueron mas amplias, principalmente entre Chérrepe y Chicama. Presion Atmosférica. La presión atmosférica presentó valores de 1007.3 a 1014.8 mb (Figura. 5 c). En terminos generales se puede decir que la presión aumentó de norte a sur, notándose dos áreas bien definidas, una al norte de Chérrepe donde predominaron valores menores a 1010 mb, y otra área (al sur de Chérrepe) donde los valores fueron mayores a 1010 mb. Figura. 5 : Distribución de la a) temperatura del aire ( C), b) Humedad relativa (%) y c) presión atmosférica (mb). Mediciones de la Capa Límite Marina. Se realizaron 09 lances de globo cautivo donde se notó el aumento de la temperatura del aire y la caída brusca de la humedad relativa. En la Figura. 6. a y b, se muestran dos perfiles obtenidos el día 11 de Febrero. En el primer perfil se nota una inversión térmica cercana a la superficie (aprox. 100 m) que estaría asociado con el calentamiento progresivo de las aguas del mar al amanecer. Ese mismo día, a las 11:12 horas, el globo cautivo ascendió a mayor altitud aunque con algunos problemas en el

83° W 82° W 81° W 80° W 79° W 78° W

83° W 82° W 81° W 80° W 79° W 78° W

10° S

9° S

8° S

7° S

6° S

10° S

9° S

8° S

7° S

6° SPta. La Negra

Mórrope

Pimentel

Chérrepe

Chicama

Salaverry

Punta Chao

Chimbote

Casma

Punta Lobos

Crucero Filamentos 0802

TEMPERATURA DEL AIRE (ºC)

20.0

21.0

22.0

23.0

24.0

25.0

83° W 82° W 81° W 80° W 79° W 78° W

83° W 82° W 81° W 80° W 79° W 78° W

10° S

9° S

8° S

7° S

6° S

10° S

9° S

8° S

7° S

6° SPta. La Negra

Mórrope

Pimentel

Chérrepe

Chicama

Salaverry

Punta Chao

Chimbote

Casma

Punta Lobos

Crucero Filamentos 0802

HUMEDAD RELATIVA (%)

-0.5

80.0

82.0

84.0

86.0

88.0

90.0

83° W 82° W 81° W 80° W 79° W 78° W

83° W 82° W 81° W 80° W 79° W 78° W

10° S

9° S

8° S

7° S

6° S

10° S

9° S

8° S

7° S

6° SPta. La Negra

Mórrope

Pimentel

Chérrepe

Chicama

Salaverry

Punta Chao

Chimbote

Casma

Punta Lobos

Crucero Filamentos 0802

PRESION ATMOSFERICA (mbar)

1010

1011

1012

1013

1014

1015

sensor de humedad relativa. Nótese el aumento de temperatura y el cambio brusco de la humedad relativa aproximadamente a 200 m.

Figura. 6 : Perfil vertical de la Temperatura del aire ( C) y Humedad relativa (%) el día 11 de febrero del 2008 a a) 07:00 y b) 11:12 horas.

4.2. Condiciones Físico-Químicas. Temperatura. La temperatura en la superficie del mar presentó valores en un rango de 20.50ºC a 26.75ºC, con un promedio para el área evaluada de 23.45ºC. Valores menores a 22°C asociados a aguas de la Corriente Costera Peruana (CCP) se ubicaron en la zona costera dentro de las 35 mn al sur de Pimentel (7ºS), mientras las temperaturas más altas (mayores a 26°C) se localizaron por fuera de las 60 mn al sur de los 8ºS (Chicama).

Las isotermas se distribuyeron en forma irregular debido a la interacción de dos masas de agua cálida, una procedente del norte, la otra del oeste con un agua fría que se proyecta de sur a norte asociada a procesos de surgencia y a la CCP.

Salinidad. En la superficie del mar se registraron concentraciones de sales que variaron de 33.80 a 35.46 UPS., las concentraciones menores a 34.0 UPS, asociadas a Aguas Tropicales Superficiales (ATS) se localizaron dentro de las 30 mn al norte de Mórrope; Aguas Ecuatoriales Superficiales (AES) con concentraciones de 34.0 a 34.8 UPS se ubicaron desde las 100 mn mar adentro hasta la costa frente a Chérrepe (7º30´S) donde mostraron una mayor proyección; las Aguas Costeras frías (ACF) se ubicaron dentro de las 40-50 mn al sur de Chérrepe, en tanto las Aguas Subtropicales Superficiales (ASS) con salinidades mayores a 35.1 UPS se localizaron por fuera de las 60 mn. Por otro lado, se observó una fuerte mezcla por la interacción de las masas de aguas antes descritas, lo que a su vez generó un frente halino con una orientación noroeste. Anomalías Térmicas. Las anomalías térmicas han presentado valores entre -0.89°C (80 mn de Pimentel) y +2.04°C, con una anomalía promedio de +0.98ºC para el área de estudio. En general las anomalías térmicas indicaron condiciones cálidas en casi toda el área evaluada con excepción de una pequeña área fría frente a Pimentel.

Figura. 7 : TSM, SSM y ATSM. Estructura Vertical. La estructura térmica observada en la sección 1 frente a Mórrope (Figura. 8), presentó una termoclina intensa sobre los 20-40 m de profundidad, asociada principalmente a AES en la zona costera y ASS en la zona oceánica. El limite inferior de la termoclina (isoterma de 15ºC) se localizó alrededor de los 50 m de profundidad, profundizándose paulatinamente dentro de las 50 mn hasta alcanzar los 70 m en la zona costera. El desplazamiento de aguas calidas del norte provocó que las AES se localizaran hasta los 40 m de profundidad dentro de las 30 mn, en cambio, por fuera solo se presentaron en una capa muy delgada (10 m) y hasta las 85 mn. Por fuera de esta distancia, se localizaron aguas de mezcla por la interacción de las AES y ASS principalmente. Un segundo núcleo de baja salinidad fue observado dentro de los 10 primeros metros entre 81.5ºW y 82ºW. Por debajo de la AES se encontraron las ACF. En terminos de densidad, la combinación de altas temperaturas y bajas salinidades característicos de las AES determinaron una capa superficial poco densa con valores menores de 1023.5 kg m-3.

83° W 82° W 81° W 80° W 79° W 78° W

83° W 82° W 81° W 80° W 79° W 78° W

10° S

9° S

8° S

7° S

6° S

10° S

9° S

8° S

7° S

6° SPta. La Negra

Mórrope

Pimentel

Chérrepe

Chicama

Salaverry

Punta Chao

Chimbote

Casma

Punta Lobos

Crucero Filamentos 0802

ATSM (°C)

-0.5

-2.0-1.8-1.6-1.4-1.2-1.0-0.8-0.6-0.4-0.2-0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0

Figura. 8 : Temperatura, Salinidad y densidad en el perfil 1.

La estructura térmica de la sección 6 frente a Chérrepe (Figura. 9), presentó una termoclina intensa conformada por 10 isotermas (15-24ºC). Su limite inferior, se localizó alrededor de los 40 m de profundidad. Por debajo de esta capa, la distribución fue más homogénea. En tanto, la distribución halina presentó un predominio de ACF en casi toda la sección, con una ligera presencia de ASS en una capa muy delgada (de 0 a 20 m) por fuera de las 80 mn. La

densidad mostró una distribución similar a la distribución térmica, es decir una capa superficial (0-30 m) estratificada y por debajo de esta una capa homogénea.

Figura. 9 : Temperatura, Salinidad y densidad en el perfil 6. La sección 10, realizada al sur de Chicama (Figura. 10), mostró, al igual que las secciones anteriores, una termoclina intensa sobre los 50 m de profundidad, siendo en este caso ligeramente mas intensa en la zona oceánica debido a una mayor presencia de aguas cálidas del oeste. La distribución halina indicó la presencia de ASS por fuera de las 70 mn y sobre los

30 m de profundidad y ACF en el resto de la sección con algunos núcleos de aguas de mezcla (ACF-ASS).

Figura. 10 : Temperatura, Salinidad y densidad en el perfil 10. Masas de Agua. De las 145 estaciones realizadas por los dos buques, se observó en 7 estaciones (4,8%) la presencia de ATS, en 25 estaciones, (17,2%) presencia de AES, 27 estaciones (18,6%), 33 estaciones (22,7%) con aguas de mezcla y 53 estaciones (36,5%) con presencia de ACF, lo cual indicaría que en el área evaluada predominaron las ACF, seguidas por las aguas de mezcla y ASS, respectivamente.

Por otro lado, en la capa subsuperficial se encontraron (Figura. 11): AES, Aguas Templadas de la Subantártica (ATSA), Aguas Antárticas Intermedias (AAIA) y Aguas Profundas (AP).

Figura. 11 : Diagramas T-S y Masas de agua dominantes.

Circulación. La circulación sub-superficial en su componente norte-sur (perpendicular a la costa), mostró flujos con dirección predominante hacia el norte por fuera de los 80,3° W, presentando las máximas velocidades encontradas (mayores de 40 cm s-1 - 81.2°W) en el núcleo principal de la sección 3 (frente a Mórrope) y las mínimas velocidades (menores de 10 cm s-1 - 80.5°W) en la última sección al sur de Chicama muy cerca de la costa. El núcleo principal de la corriente hacia el norte se ubicó en los 81.2°W en promedio, y entre los 150 y 320 m de profundidad, ocasionando en sus bordes laterales ligeras vorticidades reflejados en algunos núcleos hallados cerca de la costa. Estos flujos estuvieron relacionados con la CCP y en muchos de los casos se han hallado con mucha velocidad cerca del talud continental, así mismo se muestra una ligera profundización en su desplazamiento hacia el norte. Flujos hacia el sur se ubicaron muy cerca de la costa en las cinco primeras secciones (80,8°W) ubicándose sobre los 150 y 100 m de profundidad en las secciones 1 y 5 respectivamente (elevación del flujo en su proyección hacia el sur), este flujo se encontró asociado a la proyección de AES de las últimas semanas (Cr. Demersal 0801-02) aparentemente mas fortalecida que a finales de enero. El núcleo principal del flujo cerca de la costa se ubicó sobre los 50-80m de profundidad. También se hallaron flujos hacia el sur por fuera de los 82.0°W de los cuales solo se aprecia el borde del flujo. Debemos mencionar que en la sección 1 se hallaron núcleos con dirección hacia el sur ocasionados por formación de vorticidades encontradas sobre los 100 y 220 m de profundidad en los 81.7° W. Las máximas velocidades encontradas hacia el sur fueron de 10-15 cm s-1.

Comentario [AC1]: Aui no sé si quiso decir seccion o perfiles ? No hay la figura correspondiente des las primeras secciones, y no estoy seguro que se noto una corriente hacia el Sur en las primeras secciones…. No quiso decir las 5 ultimas secciones ?

Comentario [AC2]: Dudo un poco de la interpretación… Calculos de vorticidad ? Hay que cuidar con las interpretaciones ya que los datos no fueron limpiados….

Figura. 12 : Mediciones directas de corrientes marinas con el ADCP para algunos perfiles seleccionados. Aspectos Químicos. La distribución del oxígeno disuelto en la superficie (Figura. 13 a) mostró isolíneas predominantes de 5,5 a 7,0 mL L-1. Núcleos de alta concentración de oxígeno, que podrían indicar una mayor productividad en el área evaluada, se registraron frente a Pimentel y estuvieron relacionados con las AES. Frente a Chicama en presencia de ACF se obtuvieron las mayores concentraciones de oxígeno de hasta 17,12 mL L-1, valores que coincidieron con un evento de marea roja, generando iso-oxígenas de 7,0 a 17,0 mL L-1. En la zona oceánica se presentaron iso-oxígenas de 5,5 a 6,0 mL L-1 correspondiente a las ASS y a aguas de mezcla (ASS, AES, ACF).

La distribución del potencial hidronio (pH) se mostró estrechamente asociada a la del oxígeno superficial, presentándose dos núcleos con valores de 8,3 frente a Pimentel, coincidentes con la presencia de AES, particularmente en la zona costera (Figura. 13 b). Hacia el sur, frente a Chicama, el pH se incrementó de 8,30 hasta 8,98, lo que coincidió con la disminución de las concentraciones de CO2 parcial y podría indicar una mayor productividad. En efecto, los

valores más altos de pH (8,61 - 8,98) se registraron durante el evento de marea roja y coincidieron con las mayores concentraciones de oxígeno disuelto (11,27 y 17,12 mL L-1). Valores de pH menores a 8,2 se localizaron predominantemente en presencia de ASS y aguas de mezcla de menor productividad.

Figura. 13 : Distribución superficial de a) Oxígeno disuelto (mL L-1), y b) Potencial Hidronio. Con respecto a la distribución vertical del oxígeno disuelto (Fig. 14), durante el período de estudio se observó una capa oxigenada de aproximadamente 20- 30 m, una oxiclina con una pendiente bien marcada y una zona de mínima de oxígeno somera predominando en toda la columna de agua. El borde superior (0.5 mL L-1) de la mínima de oxígeno se localizó entre los 15 y 30 m de profundidad en la zona costera, profundizándose en las estaciones alejadas de

83.0°W 82.5°W 82.0°W 81.5°W 81.0°W 80.5°W 80.0°W 79.5°W 79.0°W 78.5°W 78.0°W

83.0°W 82.5°W 82.0°W 81.5°W 81.0°W 80.5°W 80.0°W 79.5°W 79.0°W 78.5°W 78.0°W

9.5°S

9.0°S

8.5°S

8.0°S

7.5°S

7.0°S

6.5°S

6.0°S

9.5°S

9.0°S

8.5°S

8.0°S

7.5°S

7.0°S

6.5°S

6.0°S

Mórrope

Pimentel

Chérrepe

Chicama

Salaverry

Punta Chao

Chimbote2.0 mL/L

3.0 mL/L

4.0 mL/L

5.0 mL/L

6.0 mL/L

7.0 mL/L

8.0 mL/L

9.0 mL/L

10.0 mL/L

11.0 mL/L

12.0 mL/L

13.0 mL/L

14.0 mL/L

15.0 mL/L

16.0 mL/L

17.0 mL/L

18.0 mL/L

Cr. Filamentos 2008-02 BIC Olaya

Oxígeno Disuelto (mL/L)

0 m

83.0°W 82.5°W 82.0°W 81.5°W 81.0°W 80.5°W 80.0°W 79.5°W 79.0°W 78.5°W 78.0°W

83.0°W 82.5°W 82.0°W 81.5°W 81.0°W 80.5°W 80.0°W 79.5°W 79.0°W 78.5°W 78.0°W

9.5°S

9.0°S

8.5°S

8.0°S

7.5°S

7.0°S

6.5°S

6.0°S

9.5°S

9.0°S

8.5°S

8.0°S

7.5°S

7.0°S

6.5°S

6.0°S

Mórrope

Pimentel

Chérrepe

Chicama

Salaverry

Punta Chao

Chimbote8.1

8.2

8.2

8.3

8.3

8.4

8.4

8.5

8.5

8.6

Cr. Filamentos 2008-02 BIC Olaya

Potencial Hidronio (pH)

0 m

a)

b)

la costa (40-50 m). Por su parte al comparar secciones al norte y sur de la prospección (sección 3 y sección 11), se observa una mayor oxigenación de la columna de agua en la sección ubicada más al norte lo que podría explicarse por la presencia de aguas de mezcla asociadas con la proyección hacia la costa de ASS durante el estudio.

100

80

60

40

20

0 m22 24 26 28 30 31

Oxígeno Disuelto (mL/L)Sección 3 (06°48.35' S , 80°15.06' W - 07°36.30' S , 81°52.35' W)10 - 11/02/2008

Est.

100 80 60 40 20 0mn

600

500

400

300

200

100100

80

60

40

20

0 m120 122 124 126 128

Oxígeno Disuelto (mL/L)Sección 11 (08°06.80' S , 79°20.62' W - 08°50.44' S , 80°47.82' W)18 - 19/02/2008

Est.

100 80 60 40 20 0mn

600

500

400

300

200

100

Figura. 14. Distribución vertical de oxígeno disuelto (mL/L)

En general los resultados preliminares de los parámetros hidroquímicos, como las concentraciones de oxígeno entre 6,0 y 7,0 mL L-1 y de pH entre 8,2 y 8,4, que fueron observadas tanto en la zona costera como oceánica, principalmente frente a Pimentel, sugieren una proyección de ACF lo cual generaría condiciones favorables para una mayor productividad. Esto podría asociarse a la presencia de un filamento, observado a partir de imágenes satelitales de clorofila-a obtenidas al inicio del estudio. Sin embargo, la dinámica de las masas de agua observada durante el crucero podría estar enmascarando la componente física del filamento. Se espera a partir de los datos de nutrientes, clorofila-a y CO2 parcial, poder identificar si se está en presencia o no de un filamento. 4.3. Componente del Plancton. Observaciones preliminares de las muestras de CUFES muestran claramente la presencia de organismos gelatinosos, principalmente de la salpa Thalia democratica distribuída tanto en la parte costera como en la parte oceánica.

La presencia de huevos de anchoveta se determinó principalmente en la parte sur de la zona de trabajo entre Chicama y Salaverry. Las larvas tuvieron dos zonas de distribución una frente a Pimentel bastante dispersa tanto en la parte costera como en la oceánica y otra en la zona sur asociado a la zona de una mayor presencia de huevos.

Figura. 15 : Distribución de a) Plancton gelatinoso, y b) Huevos y Larvas de Anchoveta

.

Se reporta la presencia de una marea roja o floración algal, de gran extensión localizada a los 07° 47´S y 79° 31´W de coloración marrón oscura a chocolate. El organismo responsable de este evento fue el dinoflagelado Prorocentrum sp. asociado a una TSM de 21,6°C y salinidad de 34.92 UPS.

4.4. Hidroacústica. Patrones principales de distribución de los peces, el zooplancton y los organismos gelatinosos observado con el análisis multifrecuencias. A través de uso del algoritmo acústico se han obtenido índices acústicos de abundancias relativas de zooplancton (principalmente múnida, eufausidos y copépodos), de los organismos gelatinosos (y de los huevos y larvas de peces) y de los peces en la zona prospectada.

83° 82° 81° 80° 79° 78° 77°10°

Pimentel

Pacasmayo

Chicama

Salaverry

Pta.Chao

Chimbote

Casma

Huevos

Larvas

Anchoveta

21.5

22

22.5

23

23.5

24

24.5

25

25.5

26

26.5

83° 82° 81° 80° 79° 78° 77°10°

Pimentel

Pacasmayo

Chicama

Salaverry

Pta.Chao

Chimbote

Casma

21.5

22

22.5

23

23.5

24

24.5

25

25.5

26

26.5

Plancton gelatinoso

Salpas

Doliolos

b)

a)

Cabe señalar que los resultados del algoritmo fueron comparados a las muestras obtenidas a través de la multinet y del CUFES y que los resultados comprueban la calidad del algoritmo. En particular, se pudo detectar muy claramente la transición norte-sur observadas por las áreas de oceanografía, química y plancton (ver los respectivos capítulos en el informe) con una dominancia de AES asociada a una alta abundancia de organismos gelatinosos en el norte y una dominancia de las ACF y ASS en el sur caracterizado con una menor abundancia de organismos gelatinosos, y la presencia masiva de eufausidos y múnida.

A continuación se presentan tres transectos representativos de las zonas norte, central y sur del área estudiada. La Figura. 16 presenta un ejemplo de los resultados del algoritmo multifrecuencia para una parte típica del transecto 1 (06º30’S), dominado por AES. Se observó una alta abundancia en organismos gelatinosos, una abundancia promedio en zooplancton (no se observó múnida) y una casi ausencia de peces. Estos resultados fueron comprobados con los resultados obtenidos con el CUFES (y de la multinet en transectos próximos).

Figura. 16 : Resultado del análisis multifrecuencia presentando una parte típica del transecto 1 (06º30’) con la distribución del zooplancton (ecograma de arriba,

‘FL 120 recomposed final’), de los organismos gelatinosos (ecograma central, ‘No fluid like zoo 38’) y de los peces (ecograma de abajo, ‘Fish 38 final’).

La Figura. 17 presenta un ejemplo de los resultados del algoritmo multifrecuencia para una parte costera del transecto 5 (07º00’S) que fue dominado por una mezcla de AES y ACF cerca de la costa y la presencia de ASS mar adentro. Se observó todavía una alta abundancia en organismos gelatinosos cerca de la costa (menos mar adentro), un incremento en la biomasa de zooplancton con la aparición de la múnida (con abundancia muy reducida) y la presencia de anchoveta y bagre cerca de la costa. Estos resultados fueron comprobados por los resultados obtenidos con la multinet y el CUFES para el zooplancton a bordo del BIC Olaya y los lances de pesca realizados a bordo del SNP2.

Figura. 17 : Resultado del análisis multifrecuencia enseñando una parte típica del transecto 5 (07º00’S) con la distribución del zooplancton (ecograma de arriba,

‘FL 120 recomposed final’), de los organismos gelatinosos (ecograma central, ‘No fluid like zoo 38’) y de los peces (ecograma de abajo, ‘Fish 38 final’).

La Figura. 18 presenta un ejemplo de los resultados del algoritmo multifrecuencia para una parte típica del transecto 11 (08º05’S) donde predominaron las ACF cerca de la costa, ASS mar adentro y aguas de mezcla entre estas dos masas de agua. La abundancia en organismos gelatinosos era menor que en los transectos ubicados más al norte, la abundancia en zooplancton se incrementó con una presencia más importante de munida, los peces (anchoveta) estuvieron distribuidos en toda la plataforma. Estos resultados fueron comprobados por los resultados obtenidos con la multinet y el CUFES para el zooplancton y las observaciones del SNP-2. En síntesis, se puede indicar que la aplicación del algoritmo multifrecuencia fue muy exitosa. La comparación fina de los resultados acústicos y de los muestreos realizados por la multinet permitirán validar definitivamente el algoritmo (esta validación ya se hizo con éxito a partir de las muestras colectadas durante el crucero cardúmenes realizado en noviembre del 2004). En consecuencia se recomienda usar en rutina el algoritmo multifrecuencia (que será mejorado con la incorporación de la frecuencia 200 kHz en el caso del Olaya) durante los cruceros acústicos a realizarse a partir de la fecha.

Figura. 18 : Resultado del análisis multifrecuencia enseñando una parte típica del

transecto 1 (08º05’) con la distribución del zooplancton (ecograma de arriba, ‘FL 120 recomposed final’), de los organismos gelatinosos (ecograma central,

‘No fluid like zoo 38’) y de los peces (ecograma de abajo, ‘Fish 38 final’). 4.4.1. Distribución de la anchoveta

La anchoveta se registró en la zona costera del área estudiada desde el sur de Mórrope hasta Salaverry (Figura. 19). La anchoveta se distribuyó dentro las 30 mn de la costa con una ampliación en la parte sur de la zona de estudio (dos últimos transectos). Este patrón de distribución es típico de un verano. Verticalmente, la anchoveta fue observada dentro de una delgada capa superficial de unos 20 m, correspondiente a la capa oxigenada (ver Informe de química del crucero).

82.5° W 81.5° W 80.5° W 79.5° W 78.5° W 77.5° W

9° S

8.5° S

8° S

7.5° S

7° S

6.5° S

6° S

82.5° W 81.5° W 80.5° W 79.5° W 78.5° W 77.5° W

9° S

8.5° S

8° S

7.5° S

7° S

6.5° S

6° S

Mórrope

Pimentel

Chérrepe

Pacasmayo

Chicama

TrujilloSalaverry

Punta Chao

Chimbote

Casma

-6500

-6000

-5500

-5000

-4500

-4000

-3500

-3000

-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0

1

5

10

50

100

250

500

750

1000

Distribucion de la anchoveta

Valo

res

inte

grad

os (m

2/m

n2)

Prof

undi

dad

(m)

Figura. 19 : Patrón de distribución de la anchoveta durante el crucero Filamentos.

4.4.2. Distribución del bagre

El bagre se distribuyó principalmente dentro de las 35 mn entre Mórrope y Chérrepe; el núcleo principal se presentó a 10 mn de Pimentel lo que corresponde al patrón típico de la distribución del bagre tal como fue observado en prospecciones anteriores. Adicionalmente, el bagre fue observado en una pequeña área frente a Chicama (Figura. 20). En el plano vertical, el bagre fue observado en superficie, mezclado con la anchoveta durante la noche y hasta los 100 m de profundidad, debajo de la anchoveta durante el día.

82.5° W 81.5° W 80.5° W 79.5° W 78.5° W 77.5° W

82.5° W 81.5° W 80.5° W 79.5° W 78.5° W 77.5° W

9° S

8.5° S

8° S

7.5° S

7° S

6.5° S

6° S

9° S

8.5° S

8° S

7.5° S

7° S

6.5° S

6° S

Mórrope

Pimentel

Chérrepe

Pacasmayo

Chicama

TrujilloSalaverry

Punta Chao

Chimbote

Casma

6500

6000

5500

5000

4500

4000

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

0

1

5

10

50

100

250

500

750

1000

Distribucion del bagre

Valo

res

inte

grad

os (m

2/m

n2)

Prof

undi

dad

(m)

Figura. 20: Patrón de distribución del bagre durante el crucero Filamentos. Actividades BIC SNP-2.

A fin de complementar las actividades del BIC José Olaya, en la zona de estudio, el BIC SNP-2 efectuó un monitoreo de la zona costera (enfoque ecosistémico). En particular el SNP-2 colectó datos acústicos con una ecosonda EK-500 (38 y 120 KHz), aplicó el algoritmo acústico multifrecuencia, realizó observaciones de cardúmenes de anchoveta con un sonar multihaz RESON, realizó lances de pesca con red de arrastre pelágico y muestreos biológicos, muestreó el zooplancton con una red Hensen y realizó perfiles oceanográficos con un CTD.

Las principales actividades del BIC SNP2 fueron las siguientes (Figura. 21): Primera búsqueda de áreas de concentración de anchoveta para poder realizar

actividades especificas; Prospección de pequeña escala con la realización de cuadrículas acústicas de una

milla náutica de largo durante más de 28 horas. Durante esta prospección se observó la presencia de dos ondas internas que concentran el zooplancton y la anchoveta;

Segunda búsqueda de áreas de concentración de anchoveta y de presencia de ondas internas;

Transectos costeros de apoyo al BIC Olaya con la realización de lances de pesca y de perfiles CTD;

Tercera búsqueda de áreas de concentración de anchoveta y de presencia de ondas internas.

82.5° W 81.5° W 80.5° W 79.5° W 78.5° W 77.5° W

82.5° W 81.5° W 80.5° W 79.5° W 78.5° W 77.5° W

9° S

8.5° S

8° S

7.5° S

7° S

6.5° S

6° S

9° S

8.5° S

8° S

7.5° S

7° S

6.5° S

6° S

Mórrope

Pimentel

Chérrepe

Pacasmayo

Chicama

TrujilloSalaverry

Punta Chao

Chimbote

Casma

6500600055005000450040003500300025002000150010005000

Busqueda Nº1Experimento Nº1Busqueda Nº2Estaciones Apoyo BIC OlayaBusqueda Nº3Lances de Comprobación

Trayectos SNP-2

Prof

undi

dad

(m)

-80.085 -80.08 -80.075 -80.07 -80.065

-6.945

-6.94

-6.935

-6.93

-6.925

Figura. 21 : Principales actividades desarrolladas a bordo del BIC SNP-2 durante el crucero Filamentos.

5. DISCUSION Y CONCLUSIONES PRELIMINARES

Las condiciones frías prevalecientes durante los últimos meses presentan un cambio rápido a condiciones cálidas debido a la proyección al sur de aguas propias del régimen ecuatorial, esta masa de agua fue registrada al sur de Punta Falsa durante la primera etapa del BIC Olaya (informe interno), en cambio, durante el presente crucero se presentó frente a Pimentel, lo cual, aunado al acercamiento a la costa de las ASS configuró un ambiente cálido en casi toda el área de estudio, aunque solo en los primeros 30 m ya que en la capa subsuperficial las condiciones continuaron frías con una CCP intensa.

Asimismo, no se observaron indicios de la presencia de la Corriente Submarina Peruano-Chilena (CSPCh) o Extensión Sur de la Corriente de Cromwell (ESCC)., lo que se constata con la inexistencia de deflexiones de las isotermas, la localización muy superficial del tope superior de la capa mínima de oxígeno con respecto a su comportamiento normal, lo cual corrobora la predominancia de aguas propias de la CCP en la capa subsuperficial en toda la columna de agua.

La característica antes mencionada también ocasionó que los procesos de afloramiento estuvieran restringidos a zonas costeras al sur de Chérrepe, en tanto al norte, el agua aflorada sería el agua cálida ubicada en esa área. Al parecer las aguas cálidas del norte ya alcanzaron su máximo desplazamiento y es de esperar un repliegue de esta masa de agua. Entre las conclusiones se señalan:

Las condiciones ambientales en general, fueron cálidas sobre los 30-40 m de profundidad principalmente, con una anomalía promedio de ~1ºC para el área de estudio.

Las masas de agua predominantes fueron: AES y ATS en el norte del área investigada; ACF dentro de las 40-50 mn al sur de Chérrepe; ASS entre los 8 - 9ºS y por fuera de las 60nm; aguas de mezcla debido a la interacción de las distintas masas de agua.

No hubo evidencia de un afloramiento costero intenso.

RECOMENDACIONES ANEXOS ANEXO. 1. PERSONAL PARTICIPANTE ANEXO. 2. TABLA SUMARIA DE LAS OBSERVACIONES REALIZADAS ANEXO. 3. TABLA DE OBSERVACIONES CON GLOBO CAUTIVO ANEXO. 4. INFORME DEL DR. GÉRARD ELDIN SOBRE LA CALIBRACION DEL ADCP Y PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION.

ANEXO. 1. PERSONAL PARTICIPANTE BIC José Olaya IMARPE: María del Carmen Grados Quispe (Jefe de Crucero), Patricia Mercedes Ayón Dejo, Luis Alberto Vásquez Espinoza, Salvador Erasmo Peraltilla Neyra, Noel Yovani Domínguez Obregón, Michelle Ivette Graco, Jesús Alejandro Ledesma Rivera, Sonia Celina Sánchez Ramírez, Oscar Lozano Rubio,

IRD: Yves Hervé du Penhoat (LEGOS1), Gérard Alain Eldin (LEGOS), Alexis Guillaume Chaigneau (LOCEAN2), Boris Dewitte (LEGOS), Arnaud Bertrand (ECO UP3), Jacques Grelet (IMAGO4).

IGP: Percy Jesús Condor Patilongo (IGP5)

BIC SNP-2 IMARPE: Pepe Antonio Espinoza Silvera, Fredy Luciano Cárdenas Ramos, Armando Marcelo Crispín Carpio, Gabriel Augustin Gaviola del Río, Arturo Ventosilla Navidad

IRD: Francois Gerlotto (ECOUP), Roberto Michael Ballón Soto (Estudiante de Doctorado IRD)

1 LEGOS, Laboratorio de Estudios en Geofísica e Hidrografía Espacial, UMR5566 2 LOCEAN, Laboratorio de oceanografía y climatología: Experimentación y Análisis Numéricos, UR 086 3 ECO UP, Ecosistemas de Afloramiento, IRD UR 097

4 IMAGO, Instrumentation, Moyens Analytiques, Observations en Géophysique et Océanographie. IRD US191. 5 IGP, Instituto Geofísico del Perú.

ANEXO. 3. TABLA DE OBSERVACIONES CON GLOBO CAUTIVO

Fecha Hora

inicial Hora final Longitud Latitud

Estación BIC Olaya Observaciones

02/08/2008 12:12 12:52 07° 20.38' 82° 13.85 1

02/09/2008 09:48 10:22 06° 37.74 80° 47.49 9

02/10/2008 07:22 07:45 07° 31.00 82° 08.3 20

02/10/2008 09:49 10:23 07° 41.67 82° 03.02 21

02/10/2008 17:47 18:26 07° 31.00 81° 41.27 23

02/11/2008 06:59 07:35 07° 09.76 80° 58.37 27

02/11/2008 11:12 11:41 06° 59.07 80° 36.56 29

02/12/2008 07:04 07:28 07° 30.84 81° 14.46 39

02/12/2008 11:12 11:45 07° 41.57 81° 36.16 41

02/12/2008 16:00 08° 02.95 81° 52.48 45 Se pierde el sensor

ANEXO. 4 . Current measurements with the vessel-mounted ADCP.

Dr. Gérard Eldin (LEGOS-IRD)

Introduction Direct current measurements in the first hundreds of meters in the ocean allow a

precise description of the oceanic circulation. For that purpose, vessel mounted acoustic Doppler current profilers (VM-ADCP) can provide continuous current profiles along the ship track.

The R/V Jose Olaya is equipped since April 2006 (??) with a VM-ADCP from RD Instruments (RDI), model OS-75. This equipment has a depth range of about 600-700 m, and its vertical resolution can be set from 4 to 16 m. The transducer is placed in an acoustic well, filled with fresh water. Data acquisition is done with RDI VMDAS program, v. 1.42, on a PC running Windows XP. Heading data from the ship’s gyro and position data from a dedicated GPS receiver (GPGGA frames) are transmitted to the PC through serial lines.

Data acquisition during the Filamentos cruise. Acquisition was done on a Pentium 4 PC, and data recorded on the hard disk. Details

of the acquisition configuration are given in Table 1. before cruise departure the ADCP was successfully tested, using programs provided by RDI.

The ADCP and onboard echo sounders were triggered by an external synchronizing device (OSEA, purchased from IFREMER) to prevent interference between these equipments. Several configurations were tried at the beginning of the cruise. It appeared that triggering tha ADCP every 3s, and the echo sounders every 1s was the best compromise to prevent interference; however, some residual noise was still present at the bottom of the ADCP profiles, about 1s after ADCP triggering. Also, from time to time, communication between the ADCP and the PC could be interrupted for a few minutes, and GPS data were unavailable every day for a few minutes after 0h UT. The origin of these problems is not yet understood. Data acquisition was stopped when the ship was over shallow water (less than about 70m). Figure 1 shows the along-track ADCP data acquisition for the whole cruise.

Because of the 3s acquisition rate, ensemble averaged were computed every 10mn, to obtain a sufficient number of pings per ensemble (about 200) for a good measurement accuracy. For that 14-day cruise, the total amount of data is about 2.4 Gbytes.

OS-75 configuration for Filamentos cruise

Acquisition program VM-DAS v. 1.42

Bin length 8 m

Blanking interval 8 m

Acquisition Mode Narrow Band (NB)

Ensemble average 600 s

Pitch/roll corrections no

Depth of first bin 16 m

First ensemble 07/02/2008, 14 :15 UTq

Last ensemble 19/02/2008, 06 :15 UT

Table 1: Acquisition configuration

Data processing.

Only a preliminary processing could be performed on board; a final version of the data will be prepared after the cruise. Processing was done using the CODAS3 system (Common Oceanographic Data Access System, v. 3), developed at the University of Hawaii (e.g;, Bahr et al., 1989). The “mgw” version of that software was used, on a PC with Windows XP and Cygwin, also using the Matlab software. The main steps were:

1) Feeding the data base

The *.LTA files (10 mn ensembles) obtained from VMDAS were loaded every day in CODAS format database

2) Checking profiles

The ADCP provides profiles of water velocity relative to the ship. Before computing of absolute currents, it is necessary to check these profiles quality. Some profiles can be affected by a high level of noise or reflections on the bottom: statistics tests are applied to detect these problems, and profiles are visually inspected and corrected if necessary.

3) Integration of navigation

The GPGGA messages provided by the GPS receiver are recorded in the *.LTA files. They allow computing of the absolute current velocity in a reference layer (here 50 to 180 m). This current is filtered (Blackman filter, 30mn half width) and the ship velocity relative to that layer is recorded in the data base. The absolute current at every level will be computed from these data.

4) Calibration

Two main types of error can affect ADCP data: an error on the transducer orientation in geographic coordinates, or an error in the current velocity amplitude from the computation of the Doppler effect. The orientation error could originate from an error in gyro heading data (variable error) or an error in the orientation of the transducer relative to the ship keel (fixed error). The amplitude error can be associated with a problem in electronics or with bad estimates of the sound velocity in water ( e.g., if the transducer temperature is in error). It has been shown (Pollard and Read , 1989) that a comparison of absolute current velocities before or after a large change in the ship velocity (e. g., stations) allows an estimation of the above mentioned error. This calculation can only be done after the cruise, using the whole data base, after the previous step have been performed.

5) Quality control

Statistics on profiles can be calculated to estimate data quality and check the performances of the equipment. The percentage of good pings as a function of depth provide an estimate of the actual range of the ADCP. A first estimate during the cruise is of order 600m. A complete quality control will be performed after the cruise.

6) Data presentation

Contours of current velocity for the 11 sections of the Filamentos cruise are presented here (Figure 2, a-k). These are preliminary data only, and will likely change to some extent after the final calibration is performed.

References.

Bahr, F., E. Firing and S. Jiang, Acoustic Doppler current profiling in the western Pacific during the US-PRC TOGA Cruises 5 and 6, JIMAR Contr. 90-0228, U. of Hawaii, 162 pp., 1990.

Pollard, R. and J. Read, A method for calibrating shipmounted acoustic Doppler profilers, and the limitations of gyro compasses, J. Atmos. Oceanic Technol., 6, 859-865, 1989.

Figures. Figure 1: Parts of the Filamentos cruise track where ADCP data have been acquired.

Figure 2, a-k: Contours of components of current velocity for each of the 11 Filamentos sections; upper panel: component parallel to the section; lower panel: component perpendicular to the section.

Figure 1.