Ciencias de la Tierra

Objetivos de la lección

• Describir cómo se forman las corrientes superficiales y cómo afectan al clima mundial.
• Describir las causas de las corrientes profundas.
• Relacionar las zonas de afloramiento con su impacto en la cadena alimentaria.

Corrientes superficiales

El viento que sopla sobre el agua del océano crea olas. También crea corrientes superficiales, que son corrientes horizontales de agua que pueden fluir a lo largo de miles de kilómetros y pueden alcanzar profundidades de cientos de metros. Las corrientes superficiales son un factor importante en el océano porque son un factor importante para determinar el clima en todo el mundo.

Causas de las corrientes superficiales



Figura 14.14: El efecto Coriolis hace que los vientos y las corrientes formen patrones circulares. La dirección en la que giran depende del hemisferio en el que se encuentren.

Las corrientes en la superficie están determinadas por tres factores principales: los principales patrones globales de viento, la rotación de la Tierra y la forma de las cuencas oceánicas.

Cuando soplas sobre una taza de chocolate caliente, creas pequeñas ondas en su superficie que continúan moviéndose después de que hayas dejado de soplar. Las ondas en la taza son pequeñas olas, como las que forma el viento en la superficie del océano. El movimiento del chocolate caliente a lo largo de la taza forma una corriente, igual que el agua del océano se mueve cuando el viento sopla sobre ella.

¿Pero qué hace que el viento empiece a soplar? Cuando el sol calienta el aire, éste se expande, lo que significa que la densidad del aire disminuye y se vuelve más ligero. Como un globo, el aire ligero y caliente flota hacia arriba, dejando un ligero vacío debajo, que atrae el aire más frío y denso de los lados. El aire más frío que entra en el espacio dejado por el aire caliente es el viento.

Debido a que el ecuador de la Tierra es calentado por los rayos más directos del Sol, el aire en el ecuador es más caliente que el aire más al norte o al sur. Este aire más caliente se eleva en el ecuador y, a medida que el aire más frío se desplaza para ocupar su lugar, los vientos comienzan a soplar y a empujar el océano en forma de olas y corrientes.

El viento no es el único factor que afecta a las corrientes oceánicas. El «efecto Coriolis» describe cómo la rotación de la Tierra dirige los vientos y las corrientes superficiales (Figura 14.14). La Tierra es una esfera que gira sobre su eje en sentido contrario a las agujas del reloj cuando se ve desde el Polo Norte. Cuanto más se acerque uno de los polos al ecuador, menor será la distancia alrededor de la Tierra. Esto significa que los objetos en el ecuador se mueven más rápido que los objetos más alejados del ecuador. Mientras el viento o una corriente oceánica se mueven, la Tierra gira por debajo de ellos. Como resultado, un objeto que se mueve hacia el norte o el sur a lo largo de la Tierra parecerá moverse en una curva, en lugar de en una línea recta. El viento o el agua que viaja hacia los polos desde el ecuador se desvía hacia el este, mientras que el viento o el agua que viaja hacia el ecuador desde los polos se desvía hacia el oeste. El efecto Coriolis desvía la dirección de las corrientes superficiales.

El tercer factor importante que determina la dirección de las corrientes superficiales es la forma de las cuencas oceánicas (figura 14.15). Cuando una corriente superficial choca con la tierra, cambia la dirección de las corrientes. Imagine que empuja el agua de una bañera hacia el final de la misma. Cuando el agua llega al borde, tiene que cambiar de dirección.



Figura 14.15: Este mapa muestra las principales corrientes superficiales en el mar. Las corrientes son creadas por el viento, y sus direcciones están determinadas por el efecto Coriolis y la forma de las cuencas oceánicas.

Efecto en el clima global

Las corrientes superficiales juegan un gran papel en la determinación del clima. Estas corrientes llevan el agua caliente del ecuador a las partes más frías del océano; transfieren la energía térmica. Tomemos como ejemplo la Corriente del Golfo, que se puede encontrar en el Océano Atlántico Norte en la Figura 14.15. La Corriente del Golfo es una corriente oceánica que transporta agua caliente desde el ecuador, pasando por la costa este de América del Norte y cruzando el Atlántico hasta Europa. El volumen de agua que transporta es más de 25 veces el de todos los ríos del mundo juntos, y la energía que transfiere es más de 100 veces la demanda energética mundial. Tiene unos 160 kilómetros de ancho y un kilómetro de profundidad. Las aguas cálidas de la Corriente del Golfo proporcionan a Europa un clima mucho más cálido que el de otros lugares de la misma latitud. Si la Corriente del Golfo se interrumpiera gravemente, las temperaturas se desplomarían en Europa.

Corrientes profundas

Las corrientes superficiales se producen cerca de la superficie del océano y afectan sobre todo a la zona fótica. En las profundidades del océano existen corrientes igualmente importantes que se denominan corrientes profundas. Estas corrientes no son creadas por el viento, sino por las diferencias de densidad de las masas de agua. La densidad es la cantidad de masa en un volumen determinado. Por ejemplo, si tomamos dos botellas llenas de un litro de líquido, una pesará más, es decir, tendrá más masa que la otra. Como las botellas tienen el mismo volumen, el líquido de la botella más pesada es más denso. Si se juntan los dos líquidos, el de mayor densidad se hundiría y el de menor densidad subiría.

Dos factores principales determinan la densidad del agua del océano: la salinidad (la cantidad de sal disuelta en el agua) y la temperatura (Figura 14.16). Cuanta más sal esté disuelta en el agua, mayor será su densidad. La temperatura también afecta a la densidad: cuanto más fría sea la temperatura, mayor será la densidad. Esto se debe a que la temperatura afecta al volumen pero no a la masa. El agua más fría ocupa menos espacio que el agua más caliente (excepto cuando se congela). Por tanto, el agua fría tiene mayor densidad que el agua caliente.



Figura 14.16: Las corrientes termohalinas se crean por las diferencias de densidad debidas a la temperatura (termo) y la salinidad (halina). Las flechas azules son corrientes profundas y las rojas son corrientes superficiales.



Figura 14.17: Las corrientes superficiales y profundas forman conjuntamente corrientes de convección que hacen circular el agua de un lugar a otro y de vuelta. Una partícula de agua en el ciclo de convección puede tardar 1600 años en completar el ciclo.

Las masas de agua más densas se hundirán hacia el fondo del océano. Al igual que ocurre con la convección en el aire, cuando el agua más densa se hunde, su espacio se llena con agua menos densa que se desplaza hacia ella. Esto crea corrientes de convección que mueven enormes cantidades de agua en las profundidades del océano. ¿Por qué la temperatura del agua es más fría en algunos lugares? El agua se enfría a medida que se desplaza del ecuador a los polos a través de las corrientes superficiales. El agua más fría es más densa y comienza a hundirse. Como resultado, las corrientes superficiales y las profundas están relacionadas. El viento hace que las corrientes superficiales transporten el agua alrededor de los océanos, mientras que las diferencias de densidad hacen que las corrientes profundas devuelvan esa agua alrededor del globo (Figura 14.17).

Surgencia

Como has visto, el agua que tiene mayor densidad suele hundirse hacia el fondo. Sin embargo, en las condiciones adecuadas, este proceso puede invertirse. El agua más densa del océano profundo puede subir a la superficie en un afloramiento (Figura 14.18). Por lo general, un afloramiento se produce a lo largo de la costa cuando el viento empuja el agua con fuerza lejos de la costa. A medida que el agua de la superficie se aleja de la costa, el agua más fría del fondo sube para ocupar su lugar. Se trata de un proceso importante en lugares como California, Sudamérica, Sudáfrica y el Mar de Arabia, ya que los nutrientes aportados por las aguas profundas del océano favorecen el crecimiento del plancton que, a su vez, ayuda a otros miembros del ecosistema. El afloramiento también tiene lugar a lo largo del ecuador entre las corrientes ecuatoriales del norte y del sur.



Figura 14.18: Un afloramiento obliga a que el agua más densa de abajo ocupe el lugar del agua menos densa de la superficie que es empujada por el viento.

Resumen de la lección

• Las olas oceánicas son energía que viaja a través del agua.
• La parte más alta de una ola es la cresta y la más baja es la depresión.
• La distancia horizontal entre dos crestas de ola es la longitud de la misma.
• La mayoría de las olas del océano son olas generadas por el viento.
• Las corrientes superficiales del océano son producidas por los principales patrones generales de circulación atmosférica, el efecto Coriolis y la forma de cada cuenca oceánica.
• La circulación superficial de los océanos lleva las aguas cálidas ecuatoriales hacia los polos y las aguas polares más frías hacia el ecuador.
• La circulación oceánica profunda es una circulación impulsada por la densidad y producida por las diferencias de salinidad y temperatura de las masas de agua.
• Las zonas de afloramiento son áreas biológicamente importantes que se forman cuando las aguas superficiales del océano se alejan de una costa, haciendo que las aguas frías y ricas en nutrientes suban a la superficie.

Preguntas de repaso

1. ¿Qué factores del viento determinan el tamaño de una ola?
2. Define la cresta y la depresión de una ola.
3. ¿Cuál es la causa más significativa de las corrientes superficiales en el océano?
4. ¿Cómo afectan las corrientes superficiales del océano al clima?
5. ¿Qué es el efecto Coriolis?
6. Algunos científicos han planteado la hipótesis de que si se derrite una cantidad suficiente de hielo en Groenlandia, la corriente del Golfo podría desaparecer. Sin la Corriente del Golfo para llevar el agua caliente hacia el norte, Europa se volvería mucho más fría. Explica por qué el derretimiento del hielo de Groenlandia podría afectar a la corriente del Golfo.
7. ¿Qué proceso puede hacer que el agua más densa suba a la superficie?
8. ¿Por qué las zonas de afloramiento son importantes para la vida marina?
9. Amplitud La altura vertical de una ola, medida desde la depresión hasta la cresta. Efecto Coriolis Desviación aparente de un objeto en movimiento, como el agua o el aire, causada por la rotación de la Tierra. cresta Punto más alto de una ola. corriente profunda Corriente en las profundidades del océano, que se mueve debido a las diferencias de densidad (causadas por las diferencias de temperatura y salinidad del agua). corriente de resaca Fuerte corriente superficial de agua que regresa al océano desde la costa. corriente superficial Movimiento horizontal del agua del océano, causado por los vientos superficiales. depresión Punto más bajo de una ola. tsunami Ola marina sísmica generada por el movimiento vertical del fondo oceánico, un terremoto, una erupción volcánica submarina, un deslizamiento de tierra o el impacto de un meteorito. upwelling Agua fría y rica en nutrientes que surge de las profundidades oceánicas, normalmente cerca de los continentes, cuando el viento aleja la superficie suprayacente o a lo largo del ecuador. wave Ola Cambio en la forma del agua causado por la energía que se mueve a través del agua. wavelength Longitud de onda Distancia horizontal entre dos valles o dos crestas de una ola.