corrientes superficiales en la bahía de bergantín (estado anzoátegui, venezuela)

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Corrientes superficiales en la Bahía de Bergantín (Estado Anzoátegui, Venezuela) Julián J. Castañeda*, Rubén Aparicio Castro y William J. Senior Dpto. de Oceanografía, Instituto Oceanográfico de Venezuela, Universidad de Oriente, Venezuela Recibido: 18-10-98. Aceptado: 14-12-99 Resumen Un conjunto de observaciones de corrientes superficiales realizadas por el Instituto Ocea- nográfico de Venezuela en la Bahía de Bergantín, se obtuvieron durante algunos meses de 1989. Ese conjunto de mediciones se analiza a la luz de nuevas metodologías; en particular se describe y analiza la naturaleza del registro de corriente y su posible vinculación con agentes forzantes. Se encuentra que: a) Opuesto a la creencia generalizada de que la bahía de Bergantín es el principal generador de impactos sobre la bahía de Pozuelos, en virtud de las operaciones propias de la industria petrolera que allí se desarrollan, se demuestra que aguas superficiales dentro del rango de 3 kilómetros, ingresan desde Pozuelos a Bergantín, bajo condiciones de vientos débiles y mareas llenantes. b) Espectralmente la banda de frecuencia asociada a vien- tos del NE con períodos de 6, 12 y 24 horas es el agente con mayor potencial inductor de corrien- tes superficiales. La coincidencia de esas bandas energéticas con la de los constituyentes cuar- to, semidiurnos y diurnos de la marea, representa un factor de alto riesgo para las operaciones de los tanqueros petroleros dentro y fuera de la bahía. De particular interés resulta ser la des- cripción de la dinámica, tanto de corrientes marinas como del viento observada durante el mes de septiembre, caracterizada principalmente por un período de reversión del régimen de vien- tos locales que afectaron la zona de estudio soplando desde el SUR. Esta reversión genera un cambio sustancial el patrón de circulación superficial, haciendo que por períodos mayores de 46 horas, aguas provenientes de Pozuelos ingresen a la Bahía de Bergantín. Se concluye esta- bleciendo como necesidad primordial, la vigilancia permanente de la variable intercambio de agua entre la Bahía de Bergantín y sus áreas adyacentes ( a través de registros sinópticos de los parámetros vientos, mareas y corrientes). Ello potenciará los esquemas de contingencia exis- tentes por parte de la industria petrolera nacional para esta localidad. Palabras clave: Análisis espectral; contaminación costera; corrientes. Surface currents in the Bay of Bergantín (Anzoategui State, Venezuela) Abstract A set of measurements of sea surface currents obtained by the Instituto Oceanográfico de Venezuela in Bergantín Bay during various months in 1989 are re-analysed with new ap- proaches. In particular the source of the current records is described and their likely connec- tion with forcing agents is analysed. The following results are found. 1) Contrary to the long- standing belief that Bergantín Bay is the main source of pollution of Pozuelos Bay (owing to the Scientific Journal from the Experimental Faculty of Sciences, Volume 8 Nº 2, May-August 2000 CIENCIA 8(2), 168-180, 2000 Maracaibo, Venezuela * Autor para la correspondencia. E-mail: [email protected]

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Corrientes superficiales en la Bahía de Bergantín(Estado Anzoátegui, Venezuela)

Julián J. Castañeda*, Rubén Aparicio Castro y William J. SeniorDpto. de Oceanografía, Instituto Oceanográfico de Venezuela, Universidad de Oriente, Venezuela

Recibido: 18-10-98. Aceptado: 14-12-99

ResumenUn conjunto de observaciones de corrientes superficiales realizadas por el Instituto Ocea-

nográfico de Venezuela en la Bahía de Bergantín, se obtuvieron durante algunos meses de1989. Ese conjunto de mediciones se analiza a la luz de nuevas metodologías; en particular sedescribe y analiza la naturaleza del registro de corriente y su posible vinculación con agentesforzantes. Se encuentra que: a) Opuesto a la creencia generalizada de que la bahía de Bergantínes el principal generador de impactos sobre la bahía de Pozuelos, en virtud de las operacionespropias de la industria petrolera que allí se desarrollan, se demuestra que aguas superficialesdentro del rango de 3 kilómetros, ingresan desde Pozuelos a Bergantín, bajo condiciones devientos débiles y mareas llenantes. b) Espectralmente la banda de frecuencia asociada a vien-tos del NE con períodos de 6, 12 y 24 horas es el agente con mayor potencial inductor de corrien-tes superficiales. La coincidencia de esas bandas energéticas con la de los constituyentes cuar-to, semidiurnos y diurnos de la marea, representa un factor de alto riesgo para las operacionesde los tanqueros petroleros dentro y fuera de la bahía. De particular interés resulta ser la des-cripción de la dinámica, tanto de corrientes marinas como del viento observada durante el mesde septiembre, caracterizada principalmente por un período de reversión del régimen de vien-tos locales que afectaron la zona de estudio soplando desde el SUR. Esta reversión genera uncambio sustancial el patrón de circulación superficial, haciendo que por períodos mayores de46 horas, aguas provenientes de Pozuelos ingresen a la Bahía de Bergantín. Se concluye esta-bleciendo como necesidad primordial, la vigilancia permanente de la variable intercambio deagua entre la Bahía de Bergantín y sus áreas adyacentes ( a través de registros sinópticos de losparámetros vientos, mareas y corrientes). Ello potenciará los esquemas de contingencia exis-tentes por parte de la industria petrolera nacional para esta localidad.

Palabras clave: Análisis espectral; contaminación costera; corrientes.

Surface currents in the Bay of Bergantín(Anzoategui State, Venezuela)

AbstractA set of measurements of sea surface currents obtained by the Instituto Oceanográfico de

Venezuela in Bergantín Bay during various months in 1989 are re-analysed with new ap-proaches. In particular the source of the current records is described and their likely connec-tion with forcing agents is analysed. The following results are found. 1) Contrary to the long-standing belief that Bergantín Bay is the main source of pollution of Pozuelos Bay (owing to the

Scientific Journal from the ExperimentalFaculty of Sciences, Volume 8 Nº 2, May-August 2000

CIENCIA 8(2), 168-180, 2000Maracaibo, Venezuela

* Autor para la correspondencia. E-mail: [email protected]

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oil related activities that take place there), it is shown that the opposite effect may occur underconditions of weak winds and flood tides; i.e., surface water in Pozuelos Bay within a range ofabout 3 km has the potential to enter into Bergantín Bay. 2) Spectral analysis of the wind signalshowed that winds from the NE with periods of 6, 12 and 24 hours are the most energetic. Theoccurrence of these events in coincidence with tidal quarter-, semi- and diurnal componentsrepresents a high risk factor for oil tanker operations in both Bergantín Bay and Pozuelos Bay.Of particular interest was the description of the dynamic, both of the sea surface current andthe wind during September, at which time the wind field showed a reversal of direction, blowingmainly from the south. This reversal creates a dramatic change in the local surface circulation,allowing sea surface waters from Pozuelos Bay to penetrate into Bergantín Bay for periodslonger that 46 hours. It is concluded that it is of primary importance to establish as a primarygoal the observation of the variable water exchange between Bergantín Bay and its neighbour-ing waters (by mean of the sampling of synoptic records of wind, sea surface levels and cur-rents). Such measurements will help our national oil industry to improve the quality of the exis-tent plans to control oils spills in the area.

Key words: Coastal pollution; currents; spectral analysis.

Introducción

Como país productor y exportador dehidrocarburos, Venezuela utiliza sus costasen el Mar Caribe para el asiento de macroes-tructuras destinadas a una variada e inten-sa actividad relacionada, principalmente,con el refinamiento y transporte de crudos ysus derivados. En consecuencia, su margenlitoral y cuerpo de aguas costeros precisande políticas de resguardo ambiental, en lacual la dispersión y transporte de contami-nantes en el medio marino juega un papelcrítico. En este sentido, tanto la necesidadde identificar las fuentes de contaminación(vertidos, efluentes, microderrames, etc.),como la de caracterizar el patrón de circula-ción en el cuerpo de agua pertinente, exigenidéntica atención a la hora de planificar pro-gramas de contingencia y de establecer lasresponsabilidades debidas.

En este trabajo se utiliza un grupo deescasos registros correntométricos conoci-dos de la zona para analizar la variabilidadtemporal del flujo superficial en una bahíaocupada por la industria petrolera nacionaly se discute su incidencia sobre potencialesplanes de contingencia a ser diseñados paraminimizar los posibles efectos negativos am-

bientales ocasionados por eventuales derra-mes y vertidos de substancias contaminan-tes en el medio marino.

Descripción de la Zona de Estudio

La Bahía de Bergantín (Figura 1) esuna bahía semicerrada ubicada sobre laporción oriental del margen costero del Es-tado Anzoátegui, ocupando una extensiónespacial cercana a los 5 km2, demarcada porel rango longitudinal 64° 36’ 30” y 64° 38’00” O, con su eje zonal ubicado a la latitud10° 15’ N. La bahía ocupa un volumen apro-ximado de 4 x 107 m3 y se conecta hacia el O(Paso Oeste) con la Bahía de Pozuelo y haciael N (Paso Norte) con el corredor marinoconstituido por la línea de costa continental,el cual a su vez, se conecta hacia el Este conla cercana Bahía de Pertigalete. La batime-tría de la bahía revela máximas profundida-des en sus pasos, producto de las periódicasoperaciones de dragado a que son sometidosestos canales de acceso de la bahía.

Esta bahía se encuentra en un margenlitoral caracterizado por presentar una ex-tensiva ocupación industrial, resaltando lapresencia de infraestructuras dedicadas auno de los más importantes terminales na-

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cionales de hidrocarburos y derivados (Ter-minal de Embarque Guaraguao), además dela Refinería El Chaure, en el extremo orien-tal de la bahía, junto a una laguna de lastre yuna marina de lanchas deportivas. Todo elloimplica un cuantioso y frecuente tráfico ma-rítimo que involucra tanto las actividadesturísticas y pesqueras como las propias dela industria petrolera.

Metodología y Descripciónde las Medidas

En la Figura 1 se presentan las posicio-nes de las estaciones correntométricas usa-das en este estudio. Un resumen de las esta-dísticas básicas de esas mediciones, se pre-senta en la Tabla 1. La estación denominadaB1 se ubica en el paso de aguas entre la Ba-

hía de Bergantín y la de Pozuelos, específica-mente entre Isla Guaraguao y el terminal deembarque de hidrocarburos. La estaciónB2, se ubica en el paso norte de la Bahía deBergantín, específicamente entre Isla Gua-raguao y Punta Encantada. Las medicionesse realizaron con un correntímetro Dopplermarca Neil Brown, con resolución de 1cm/s. Todas las mediciones se realizaronaproximadamente a un metro de la superfi-cie. Los registros consistieron en medicio-nes promediadas a intervalos de 5 min. Laextensión de las mediciones varió entre 18 y26 h consecutivas. Las observaciones seconvirtieron en coordenadas cartesianascoincidiendo el eje de las abscisas con la lí-nea de costa. Es de resaltar que a pesar de laimportancia industrial de la zona de estu-dio, no se conocen investigaciones previas

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Figura 1. Ubicación geográfica del área de estudio y localización de las estaciones correntométricas. Lascoordenadas geográficas están expresadas en décimas de minutos. Las isobatas se expresanen metros.

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que reporten mediciones correntométricas,de igual manera, no existe en la zona ni en lacercanía ningún registro de mareas operati-vo que puede ayudar a la obtención indirec-ta de los constituyentes mareales.

La información relativa a los vientos seobtuvo de la estación meteorológica máscercana ubicada en el Aeropuerto de Barce-lona (alrededor de 10 km), operada por lasFuerzas Aéreas de Venezuela. Los registrosde vientos corresponden a mediciones hora-rias de magnitud y dirección, siguiendo lametodología estándar propuesta de la Orga-nización Mundial de Meteorología, a la cualestá adscrita la estación.

Las rutinas de análisis espectral de se-ries de tiempo del software comercialMATLAB se usaron para el cálculo de la den-sidad de energía espectral de los registros devientos y corrientes, siguiendo el método deWelch (1), con solapamiento a fin de suavi-zar y disminuir la varianza del espectro. Enlas gráficas de energías espectrales, lasenergías contenidas en las bandas de fre-cuencias, f, se representaron en decibeles ylas bandas de frecuencia se sustituyeronpor sus equivalentes en períodos, T = 1/f, enescalas logarítmicas de base 10. Los espec-tros de potencia se obtuvieron a partir de lamagnitud de las velocidades, tanto del vien-to como de las corrientes.

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Tabla 1Estadísticas básicas de las series de tiempo de las mediciones de corrientes en la Bahía de Bergantín

Estaciones

B1 B1 B1 B1 B2

Fecha 16/03/1989 25/04/1989 26/05/1989 05/09/1989 26/04/1989

Duración (h) 19.42 24.75 24.25 46.42 20.75

Intervalos de Rapidez(cm/s)

Frecuencia %

0- 5 24,03 17,51 29,55 0,54 6,83

5-10 52,79 35,35 47,42 33,57 26,51

10-15 22,75 30,64 15,81 49,91 52,61

15-20 0,43 8,08 4,12 15,08 12,45

20-25 0,00 5,72 3,09 0,72 1,61

25-30 0,00 2,69 0,00 0,00 0,00

30-35 0,00 0,00 0,00 0,18 0,00

35-40 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

40-45 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

45-50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Máx (cm/s) 12,70 25,10 22,10 32,40 19,20

Mín (cm/s) 0,10 0,60 0,10 1,20 0,80

Media (cm/s) 5,00 8,10 5,50 9,10 8,80

Desv. Estand. (cm/s) 3,00 5,50 4,30 3,51 3,90

Las direcciones están expresadas en grados Norte, B1 16/03/89 significa Bergantín, Estación 1, 16 Mar 1989.

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Resultados

Régimen de viento

Es un hecho reconocido que el patrónde viento en la zona de estudio está controla-do por los vientos alisios (2) que soplan per-sistentemente desde el Noreste. Sin embar-go, a escala horaria el campo de viento pre-senta una marcada periodicidad cíclica. LaFigura 2(a) presenta la distribución de lasdirecciones de donde soplan los vientos parael mes de marzo (época de mayor intensifica-ción del régimen de vientos en toda la costade Venezuela) en forma de histogramas.Esta distribución es muy similar a la obser-vada para los meses de abril-julio. Clara-mente existe más de un 60% de ocurrenciade vientos que soplan en las bandas direc-cionales NE y NNE. En menor porcentaje deocurrencia se registran vientos que soplanen la banda NNO.

La Figura 2(b) muestra la distribucióntemporal de la velocidad del viento. La direc-ción norte está representada por línea verti-cales orientadas hacia el tope de la página.El eje temporal se discrimina en horas suce-sivas a partir de la medianoche del 15 demarzo. Para ayudar a la visualización se hanintroducido líneas verticales sucesivas yequidistantes que corresponden a la media-noche de cada día. Resalta la marcada pe-riodicidad cíclica en la escala diurna, que secaracteriza por vientos débiles durante laprimera parte del día y una intensificaciónde la magnitud que comienza alrededor delmediodía hasta la medianoche, alcanzandomáximos cercanos a los 9 m/s, en horas dela tarde (15:00). La magnitud media de todoel registro es de 3,8 m/s.

Para completar la visión del régimen lo-cal de vientos, la Figura 2(c) presenta el re-sultado del análisis de la densidad de ener-gía espectral aplicado a la serie temporal dela magnitud del viento, W (t). En general ladensidad espectral o potencia nos da infor-mación sobre el contenido energético decada una de las señales presentes en el re-

gistro de viento. La gráfica indica que la po-tencia del viento para eventos con períodosmenores a 5 h es relativamente baja (alrede-dor de 5 db). Sin embargo, se observa que loseventos con períodos de 6 h (5 db) 12 h(13 db) y 24 h (24 db) aportan la mayor canti-dad de energía a la señal de viento. Ello no esmás que una cuantificación de que el registrode viento podría intentar modelarse comouna combinación de funciones trigonométri-cas con los períodos señalados. Esta des-composición de la energía del viento resultade particular interés, desde el punto de vistade la dinámica local de la bahía, en vista de lacorrespondencia de esas bandas energéticasde frecuencias con las bandas energéticas delas mareas. En particular, las constituyentesquarto-, semi- y diurnas poseen constituyen-tes con períodos similares (3).

De particular interés resultó ser la dis-tribución del patrón de vientos durante elmes de septiembre (Figura 3). Para este pe-ríodo se rompe el patrón de vientos domi-nantes del NorEste que se observa par el pri-mer semestre del año y se imponen vientosque soplan desde la banda direccional Sur,con una frecuencia de ocurrencia del 73%.

Corrientes

La Tabla 1 presenta un resumen de losparámetros estadísticos básicos de las se-ries de tiempo de las corrientes superficialesen los dos puntos de observación.

En primer lugar, se observa que la rapi-dez de la corriente escasamente supera los30 cm/s, siendo 32,4 cm/s el máximo valortotal encontrado en el muestreo de septiem-bre. La magnitud media de la corriente enlos canales de la Bahía de Bergantín se pue-de tipificar por el valor medio de 4 cm/s.

La Figura 4 presenta una secuencia degráficos de astillas para las series de tiempode las corrientes superficiales medidas enlas estaciones B1 y B2. Cada gráfica es re-presentativa de una medición en un mes enparticular. La magnitud del vector corrienteestá representada por la extensión de la as-

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Figura 2. Composición gráfica de varias representaciones del vector velocidad del viento, para el perío-do 15 al 20 de marzo de 1989, aeropuerto de Barcelona. a) Histograma de ocurrencia direccio-nal del viento. b) Representación vectorial en forma de astillas del vector velocidad del viento;y c) Densidad de energía espectral o potencia de la magnitud del viento.

c)

a)

b)

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tilla y su dirección y sentido por la inclina-ción y lugar en el plano al que señalan. A losfines de facilitar la interpretación visual, ladirección vertical en las gráficas se tomacomo referencia geográfica; Este en las pri-meras cuatro y Norte en la última gráfica Laprimera astilla de la serie representa la esca-la, que se explica por sí misma.

Durante el lapso de observación se en-contró que la estación B2 presenta un flujopredominante hacia el Sur de la bahía. Elloparece indicar que a través de este canal, la

bahía de Bergantín recibe el aporte de lasaguas provenientes desde la adyacente Ba-hía de Pertigalete (Figura 1), tal como fue es-tablecido por Aparicio (4). Este típico flujo decanal posee una rapidez media aproximadade 9 cm/s. Nótese, que aunque existen pe-ríodos de corrientes casi nulas, la reversiónde la corriente no sucede, a pesar de la re-versión de flujo inducido por las mareas.

La estación B1 presenta un patrón máscomplejo. Son evidentes los flujos y reflujosde la corriente, típicos de un canal, induci-

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Figura 3. Varias representaciones del vector viento medido en Barcelona Septiembre de 1988. a) Histo-grama de frecuencias b) Densidad de energía espectral o potencia de la magnitud de la co-rriente.

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Figura 4. Series de tiempo del vector corriente superficial en formato de astillas, en cada serie el primertrazo denota la escala y la dirección geográfica correspondiente al vector vertical. a) EstaciónB1, 16/03/1989; b) Estación B1, 25/04/1989; c) Estación B1, 26/05/1989; d) Estación B1,05/09/1989; y e) Estación B2, 26/04/1989.

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dos por la dinámica impuesta por las ma-reas semidiurnas. De interés resultan los re-gistros de marzo y septiembre. En el prime-ro, la corriente superficial estuvo dirigidapersistentemente hacia el Oeste, es deciraguas superficiales provenientes de la bahíade Bergantín, son inyectadas en la Bahía dePozuelos. Llama la atención que para el mesde marzo el registro presenta un flujo de dre-naje hacia la bahía Pozuelos, que se prolon-ga por más de 15 h. Para satisfacer la conti-nuidad del flujo, esto parece indicar quedebe existir una entrada de agua subsuper-ficial a Bergantín desde Pozuelos, que no seobserva aquí debido a que las medicionesson sólo superficiales, o alternativamente,mientras el flujo sale por el Paso Oeste haciaPozuelos, agua nueva debe ingresar por elPaso Norte proveniente, ya sea desde Pozue-los o desde la cercana Bahía de Pertigalete.Para septiembre, la corriente superficial enel Paso Oeste se orienta persistente en direc-ción Este. Es decir, aguas provenientes des-de la Bahía de Pozuelos ingresan a Bergan-tín durante períodos mayores de 46 horas.Este hecho fue reconocido por Senior y Apa-ricio (5), como producto de un análisis cuali-tativo. Este tipo de observaciones resulta serde primordial importancia en el diseño y eje-cución de planes de contingencia para mini-mizar los impactos de posible derrames pe-troleros, que potencialmente puede produ-cirse en virtud de las operaciones de cargade hidrocarburos pesados y ligeros que ruti-nariamente se llevan a cabo dentro de la Ba-hía de Bergantín.

Excursión de la corriente superficial

La excursión de la corriente es una me-dida indicadora del recorrido espacial queuna partícula de agua experimenta bajo laacción de la corriente local. Ella sirve tam-bién para tener un conocimiento preliminarde los ejes direccionales en los que el flujosuperficial contribuye con mayores despla-zamientos.

La Figura 5 muestra la excursión o re-corrido de las aguas superficiales. El punto

de inicio del trayecto se denota por la coor-denada (0,0). Se observa que para el mes demarzo, durante el período de observación nohay indicio de oscilación del patrón de dis-persión de una partícula de agua hipotética;sin embargo, es claro que el recorrido delflujo se hace predominantemente según eleje direccional ENE-OSO. Esta persistenciapudiera entenderse como un efecto del for-zamiento eólico que se sobrepone al efectomareal. En términos de afectación, cual-quier impacto que se produzca dentro de labahía de Bergantín, durante este lapso, ten-drá como destino la Bahía de Pozuelos.

Para el mes de abril, el patrón de excur-sión es oscilante con un alcance máximo delorden de 3 km. Es decir que para semejantescondiciones de corrientes una hipotéticapartícula de agua puede oscilar entre la Ba-hía de Pozuelos y la de Bergantín con unaamplitud máxima de 3 km. Es también claroque el eje direccional es similar al observadodurante el mes de marzo. Aunque la exten-sión del registro no permite efectuar el análi-sis armónico, la forma del recorrido sugiereque, durante el período de observación, ladinámica superficial de la bahía se encuen-tre controlada por el régimen de marea.

Un patrón algo más complejo se obser-va en mayo. Allí tenemos dos ejes de flujos:uno según la dirección ESE-ONO con unaamplitud de excursión máxima de 1 km, yotro según la dirección ESE-OSO y amplituddel orden de 3 km.

Para septiembre, la extensión del regis-tro de observaciones no permite observarperiodicidad alguna. Sólo se puede afirmarque el eje direccional de dispersión aparecesegún la dirección aproximada ESE.

Para la estación B2, el diagrama de dis-persión se asemeja en forma y alcance al co-rrespondiente al mes de mayo en la estaciónB1. Aun cuando estos registros correspon-dan a fechas diferentes, resulta interesantenotar la consistencia visual entre ellos. Ellopudiera indicar la existencia de condicionesdonde la entrada de agua por el paso norte

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Figura 5. Excursión o recorrido espacial, en km, de la corriente superficial en algunos días de diferentesmeses. El punto (0,0) representa el inicio temporal del recorrido.a) Estación B1, 16/03/1989;b) Estación B1, 25/04/1989; c) Estación B1, 26/05/1989; d) Estación B1, 05/09/1989; y e) Esta-ción B2, 26/04/1989.

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Figura 6. Densidad de energía espectral de la magnitud de la corriente superficial aplicada a las medi-ciones de corrientes superficiales en la estación B1.a) 16/03/1989; b) 25/04/1989;c) 26/05/1989; y d) 05/09/1989.

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de Bergantín está en fase con la salida por elpaso oriental. Lo cual tendría un efecto dearrastre muy fuerte sobre las aguas residen-tes en la Bahía de Bergantín, las cuales po-drían renovarse en escalas temporales aso-ciadas a los ciclos de mareas dominantes(6-12 h), es decir que durante esos períodos,el tiempo de residencia de partículas en lasuperficie sería relativamente corto. Sin em-bargo, bajo las condiciones de vientos débi-les el destino de cualquier contaminante su-perficial estará bajo los efectos oscilantes dela marea. Ello puede entenderse que duran-te esos períodos un eventual derrame decrudo que ocurra dentro de la Bahía de Ber-gantín y que en primera instancia se dirijahacia la Bahía de Pozuelos, al producirse lareversión del flujo, aquella porción de lamancha de petróleo que este dentro del ra-dio de 3 km del Paso Oeste de Bergantín, tie-ne dinámicamente la posibilidad de re-in-gresar la Bahía de Bergantín.

Densidad espectral de la magnitudde la corriente

La señal registrada por un correntíme-tro contiene información de todos los acto-res físicos que de una manera u otra puedeninducir movimiento. En agua costeras esbien conocido el efecto que tiene los despla-zamientos verticales del agua asociados alas mareas sobre las corrientes horizonta-les. De igual manera el viento induce movi-mientos a través de la entrada de momen-tum en la superficie, el cual a su vez se pro-paga dentro de la columna de agua e indu-ciendo en última instancia movimientos ho-rizontales y verticales. El agua superficial seve afectada directamente por el viento en es-calas espaciales y temporales del orden1 km y 1 h respectivamente. Para escalasmayores aparecen otras contribuciones, ta-les como las atribuidas al efecto de Ekman.La presencia de gradientes horizontales dedensidad (tales como los encontrados en lascercanías de las desembocaduras de losríos), es también un factor importante en lageneración de movimientos horizontales.

En vista que se disponía de un mejorconjunto de datos para la estación B1, éstase escogió para hacer la descomposición es-pectral de la magnitud de la corriente. El ejehorizontal representa cada uno de los posi-bles períodos que se pueden extraer de la se-ñal disponible. Es decir, si la duración de lasmediciones es de 13 h sólo se podrán buscarseñales en el registro con períodos menoresa 13 h. El eje vertical representa la potenciaque existe en cada uno de esos períodos.

En general se puede observar que lacurva que describe la energía por períodoses análoga en todos los meses (Figura 6). Nó-tese la presencia de dos picos con períodosde 2 y 12 h en los registros de marzo y abril,con energías del orden de 40-45 db y 45-47db, respectivamente. En ellos el pico con pe-ríodo semidiurno (12 h) podría atribuirse alefecto combinado viento/mareas. Sin em-bargo, el pico asociado a una señal con pe-ríodo de 2 h no pudo asociarse a los agentesfísico conocidos. Se presume, que podría serel resultado de los subarmónicos de las ma-reas, que se producen por la fricción y defor-mación que sufre la onda de marea cuandoingresa a aguas costeras (2), otra alternativaes que sean frecuencias espurias creadaspor el método de Welch. No obstante, dado elhecho de que esta frecuencia (período) estédentro del límite teórico de frecuencias reso-lubles dado por f f f N0 ≤ ≤ ; donde fN = ½ tes la frequencia de Nyquist y f0 =1/N t es lafrecuencia más baja que el análisis espectralpuede resolver, se cree que esta señal estaasociada a algún agente físico externo.

Para las gráficas restantes de Mayo yseptiembre la energía contenida en los pe-ríodos de 1 h es relativamente inferior a lasprimeras. Sin embargo, el espectro poseemás energía hacia los períodos típicos de lamarea.

Discusión y Conclusiones

Se muestra que a pesar de las limita-ciones en cuanto a la continuidad y simulta-neidad temporal de las observaciones direc-

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tas sobre las que se apoya este trabajo, lascorrientes superficiales en la Bahía de Ber-gantín exhiben un alto grado de complejidaden respuesta a una interacción entre loscampos de vientos y mareas y su interaccióncon la topografía local.

Se muestra que, espectralmente labanda de frecuencia asociada a vientos delNE con períodos de 6, 12 y 24 h es el agentecon mayor potencial inductor de corrientessuperficiales. La coincidencia de esas ban-das energéticas con la de los constituyentescuarto, semidiurnos y diurnos de la marea,podría representar un factor de alto riesgopara las operaciones de carga de hidrocar-buros dentro de la bahía, pues la conjuncióndel viento con un estado de marea favorableamplificaría el transporte y por ende la dis-persión de cualquier mancha de hidrocar-buros. El riesgo es mayor durante el mes deseptiembre, cuando se produce la reversióndel campo de vientos (vientos del SurOeste),dado que existe la posibilidad de ocurrireventos de resonancia entre una marea lle-nante y esos vientos concurrentes.

Estas afirmaciones no son conclusivasy deben sustentarse con mediciones sinóp-ticas de corrientes de mayor cobertura espa-cial y temporal. En particular, sería de mu-cho interés desarrollar una modelo hidródi-namico de corrientes de mareas y usarlopara motorizar un modelo de dispersión dehidrocarburos.

El análisis de las observaciones de co-rrientes superficiales demuestra la necesi-dad de establecer un programa de registrolocal de carácter permanente de la variableintercambio de agua entre la Bahía de Ber-gantín y sus áreas adyacentes (Bahías dePozuelos y Pertigalete), basado en el monito-reo sinóptico de las parámetros físicos másrelevantes: vientos y corrientes. Sólo así po-dría reforzarse criterios técnicos para res-ponder efectivamente a la crucial interro-gante del destino final de posibles contami-nantes presentes tanto en la Bahía de Ber-gantín como en sus zonas inmediatas. Sería

de mucho interés el desarrollo de modelosnuméricos para reproducir la hidrodinámi-ca y estudiar los procesos de dispersión entoda la zona y entender así el balance demasa y elementos contaminantes entre lasbahías.

Agradecimientos

Los autores de este trabajo agradecenal Convenio UDO-CORPOVEN, el auspicio yfinanciamiento de esta investigación, asícomo a Manuel Gil su valiosa ayuda duranteel trabajo de campo para la captación de lasmediciones. A la Guardia Nacional en elPuesto de Vigilancia Costera de Punta deMeta, por el apoyo en la logística de campo.Por último y no menos, se agradecen los co-mentarios y sugerencias de uno de los árbi-tros los cuales ayudaron a clarificar algunosaspectos de este trabajo.

Referencias Bibliográficas

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