Corrientes marinas

¿Qué son las corrientes marinas?

Las corrientes marinas son desplazamientos masivos de agua causados por los vientos, la rotación terrestre, las diferencias de temperaturas y salinidad. Pueden ser superficiales y profundas, presentándose las superficiales en los primeros 200 a 400 m de profundidad. Por su parte, las corrientes profundas ocurren en profundidades mayores. 

Las corrientes marinas superficiales se producen debido al empuje del agua por los vientos y las profundas por diferencias de temperatura y salinidad. 

Tanto las corrientes superficiales como profundas se complementan formando una gran cinta transportadora oceánica. Así, las masas de agua se desplazan en corrientes superficiales que van del ecuador al círculo polar y retornan en corrientes profundas.

En el caso de las corrientes profundas, estas retornan al ecuador y siguen hasta la Antártida recorriendo todos los océanos. En la Antártida toman rumbo este, atraviesan el océano Índico y de ahí al Pacífico, donde se mueven hacia el norte y vuelven al Atlántico corrientes superficiales cálidas.

Los sistemas de corrientes marinas forman los denominados giros oceánicos, por donde circula el agua en los océanos del planeta. Existen 5 giros principales, dos en el océano Atlántico, dos en el Pacífico y uno en el océano Índico.

Entre las corrientes más destacadas están la del golfo de México, la de Las Agujas, la de Australia oriental, la de Humboldt y la del Mediterráneo. Todas cumplen importantes funciones en el sistema planetario regulando el clima, distribuyendo nutrientes y biodiversidad, y facilitando la navegación.

¿Cómo se producen las corrientes marinas?

• Condiciones oceánicas generales. En los océanos hay un gradiente de temperatura superficial, donde la temperatura máxima se localiza en el mar Rojo con 36 °C y la mínima en el mar de Weddell (Antártida) con -2 °C. Asimismo, hay un gradiente vertical de temperatura, con aguas cálidas en los primeros 400 m y una zona muy fría por debajo de los 1.800 m. Igualmente hay un gradiente de salinidad, con aguas más saladas en zonas con menos lluvias como el Atlántico y menos saladas donde llueve más (Pacífico). Por otra parte, hay menor salinidad en las costas donde desembocan ríos que aportan agua dulce con relación a mar adentro. A su vez, tanto la temperatura como la salinidad afectan la densidad del agua; a mayor temperatura menor densidad y a mayor salinidad más densidad. No obstante, cuando el agua marina se congela y forma hielo, su densidad es mayor que la del agua líquida.
• Efecto Coriolis. La Tierra rota sobre su eje hacia el este, provocando una desviación aparente en todo objeto que se desplace por su superficie. Por ejemplo, un proyectil lanzado desde el ecuador hacia un sitio en Alaska (norte), caerá un poco a la derecha del objetivo. Este mismo fenómeno afecta a los vientos y las corrientes marinas y es conocido como efecto Coriolis.

• Desarrollo de las corrientes
  • Corrientes superficiales. Debido al calentamiento diferencial de la Tierra, se presentan temperaturas cálidas cerca del ecuador y frías en los polos. Las masas de aire caliente se elevan creando un vacío, es decir, una zona de baja presión. Así, el espacio dejado por el aire caliente se llena con aire de una región fría (zona de alta presión), que se desplaza hasta allí debido a la acción de los vientos. Además, la Tierra en su movimiento de rotación, provoca una fuerza centrífuga a nivel del ecuador haciendo que el agua se desplace hacia el norte y sur en esta zona. Asimismo, las aguas cercanas al ecuador son menos saladas debido a que hay más lluvias que aportan agua dulce y diluyen las sales. Mientras que hacia los polos llueve menos y un gran porcentaje del agua está congelada, por lo que la concentración de sales en el agua líquida es mayor. Por otra parte, en el ecuador las aguas son más cálidas debido a la mayor incidencia de la radiación solar. Esto ocasiona que el agua en esta zona se expanda y eleve su nivel o altura.
  • Las corrientes superficiales del Giro del Atlántico norte. Al analizar el efecto de estos factores en el Atlántico norte, se observa que se genera un gran sistema de circulación cerrada de corrientes marinas. Comienza con los vientos que vienen del noreste (vientos alisios) provocando corrientes marinas superficiales. Estas corrientes del noreste, al llegar al ecuador, se desplazan hacia el oeste debido a la rotación, partiendo de la costa occidental de África. Luego, al llegar a América, la corriente ecuatorial se encuentra con obstáculos terrestres continuos hasta el norte. La presencia de los obstáculos, más la fuerza centrífuga del ecuador y la diferencia de temperatura entre las aguas ecuatoriales y polares, dirigen la corriente al noreste. La corriente aumenta su velocidad cuando circula en los estrechos canales entre las islas del Caribe y el canal de Yucatán. Luego, desde el golfo de México continúa por el estrecho de Florida, fortaleciéndose al unirse con la corriente de las Antillas. De aquí sigue su curso al norte por la costa este de Norteamérica y posteriormente al noreste.

• • Corrientes profundas del Giro del Atlántico norte. En su viaje al norte, la corriente del golfo pierde calor y el agua se evapora, se hace más salada y densa, por lo que se hunde para convertirse en una corriente profunda. Más tarde, al llegar al obstáculo terrestre del norte de Europa occidental, se divide y una rama continúa al norte girando luego hacia el oeste, mientras que la otra sigue hacia el sur y vuelve al ecuador.
  • Cierre del Giro del Atlántico norte. La rama de corrientes del Giro del Atlántico norte que choca con Europa occidental se dirige al sur y forma la corriente de las Canarias. En este proceso se incorporan las corrientes del mar Mediterráneo en dirección oeste, las cuales aportan gran cantidad de sales al océano Atlántico. De igual forma, los vientos alisios empujan las aguas de la costa africana hacia el oeste, completándose el Giro del Atlántico norte.
  • Giro Subpolar del Atlántico norte. La corriente que se dirige al norte forma el Giro Subpolar del Atlántico norte, al ir al oeste se encuentra con Norteamérica. Aquí se forma la corriente del Labrador, fría y profunda, que se dirige al sur. Esta corriente marina del Labrador pasa por debajo de la corriente del golfo en sentido contrario. El movimiento de estas corrientes viene dado por diferencias de temperatura y concentración salina (corrientes termohalinas).
  • Gran cinta transportadora oceánica. El conjunto de las corrientes termohalinas forman el sistema de corrientes que circula por debajo de las corrientes superficiales, formando la gran cinta transportadora oceánica. Es un sistema de corrientes frías y profundas que va desde el Atlántico norte hacia la Antártida. En la Antártida, las corrientes se dirigen al este, y al pasar Australia toma rumbo al Pacífico norte. En este proceso las aguas se van calentando, por lo que ascienden al llegar al Pacífico norte. Luego, regresan hacia el Atlántico en forma de corriente superficial cálida, pasando por el Índico y conectándose con los giros oceánicos.

Tipos de corrientes marinas

Existen dos tipos básicos de corrientes marinas definidas por los factores que le dan origen y el nivel oceánico por el que circulan.

• Corrientes marinas superficiales. Estas corrientes se presentan en los primeros 400-600 m de profundidad del mar y son originadas por los vientos y la rotación de la Tierra. Las mismas comprenden el 10% de la masa de agua existente en los océanos.
• Corrientes marinas profundas. Las corrientes profundas se producen por debajo de los 600 m de profundidad y desplazan el 90% de la masa de agua marina. Estas corrientes son llamadas de circulación termohalina, ya que son causadas por diferencias de temperatura del agua (“termo”) y de concentración de sales (“halina”).

Principales corrientes marinas

• Los giros oceánicos. De acuerdo al patrón de los vientos y por acción de la rotación terrestre, las corrientes marinas forman sistemas circulares de corrientes llamados giros oceánicos. Existen 6 giros principales: Giro del Atlántico norte, Giro del Atlántico sur, Giro del Pacífico norte, Giro del Pacífico sur, Giro del Índico, Giro de la Antártida. Cada giro está formado por distintas corrientes, de las cuales la corriente del límite oeste de cada giro se dirige hacia el polo correspondiente. Es decir, los giros del Atlántico norte y del Pacífico norte se dirigen al polo norte y los giros del Atlántico sur, Pacífico sur y del Índico se dirigen al polo sur. Las corrientes del límite oeste de cada giro son las más fuertes, y así la corriente del golfo de México corresponde al Giro del Atlántico norte y la de Kuroshio al Giro del Pacífico norte. En el Giro del Atlántico sur, la corriente más fuerte es la del Brasil y en el del Pacífico sur la de Australia Oriental. Por su parte, en el Giro del Índico es la corriente de Las Agujas, que recorre la costa oriental de África de norte a sur. Tomando como ejemplo el Giro del Atlántico norte, encontramos que el sistema completo está formado por cuatro corrientes. En este Giro, además de la corriente del golfo en el oeste, se encuentra la del Atlántico norte que va al noreste. Luego, en el este se ubica la corriente de las Canarias, que se dirige al sureste, y el circuito se cierra con la corriente ecuatorial del norte hacia el oeste.

• La corriente del golfo de México. Esta corriente forma parte del giro del Atlántico norte y se llama así porque nace en el golfo de México. Aquí las aguas superficiales se calientan y expanden, incrementando el nivel del mar con relación a las aguas del norte más frías. Por tanto, se genera la corriente desde el golfo hacia el norte, donde el agua perderá calor hundiéndose y formando la corriente del Atlántico norte.
  • El clima de Europa occidental. La corriente del golfo contribuye en gran medida a regular el clima de Europa occidental, gracias al calor que transporta desde el golfo de México. Este calor liberado a la altura de Groenlandia es arrastrado hacia el continente por los vientos del oeste, moderando las temperaturas continentales.
• La corriente del Mediterráneo. El mar Mediterráneo es una cuenca casi cerrada, a no ser por la conexión de 14,24 Km de ancho con el océano Atlántico a través del estrecho de Gibraltar. Este mar pierde cerca de 1 m de agua anualmente por evaporación en sus cálidos veranos. La conexión con el Atlántico y las corrientes que se generan, permiten renovar el agua perdida y oxigenarla. Las corrientes que salen del Mediterráneo contribuyen a formar la corriente del golfo.
  • Gradiente de salinidad. La salinidad y la temperatura son los factores fundamentales que actúan para producir la corriente entre el Mediterráneo y el Atlántico. Al perder agua por evaporación en un área cerrada, la salinidad en el Mediterráneo es mayor que en el océano Atlántico más allá del estrecho. El agua con mayor contenido de sales es más densa y se va al fondo, formando una corriente profunda hacia el Atlántico con menor concentración de sales. Por otra parte, la capa superficial de agua del Atlántico es más caliente que la del Mediterráneo y genera una corriente superficial desde el Atlántico al Mediterráneo.
• La corriente de Humboldt. Es una corriente superficial de agua fría que se desplaza desde la Antártida hacia el ecuador a lo largo de la costa sudamericana del Pacífico. Proviene del ascenso o surgencia de parte de las aguas frías de la corriente profunda del sur del Pacífico al chocar contra la costa sudamericana. Forma parte del Giro subtropical del Pacífico sur y es responsable de proveer gran cantidad de nutrientes a las costas de Chile, Perú y Ecuador.

Consecuencias de las corrientes marinas

• Distribución de calor y salinidad. Las corrientes marinas fluyen desde los lugares con aguas más cálidas y saladas hacia las regiones más frías y con menor concentración salina. En este proceso contribuyen a distribuir el calor ambiental y el contenido de sales en los océanos.
• Incidencia en el clima. Al trasladar masas de agua caliente hacia zonas frías, las corrientes participan en la regulación del clima en la Tierra. Un ejemplo es el efecto moderador de la temperatura ambiental que ejerce la corriente del golfo de México en Europa occidental. Así, en caso de que la corriente del golfo dejara de fluir, la temperatura de Europa occidental descendería una media de 6 °C.
  • Huracanes. Las corrientes marinas al transportar calor, proveen humedad por evaporación y generan un movimiento circular en estrecha relación con los vientos, los cuales son causantes de los huracanes.
• Intercambio gaseoso. El agua marina mantiene un constante intercambio gaseoso con la atmósfera, incluyendo vapor de agua, oxígeno, el nitrógeno y CO_2. Este intercambio se posibilita debido al movimiento del agua por las corrientes marinas que contribuye a romper la tensión superficial.
• Modelado de las costas. Las corrientes marinas ejercen una fuerza de desgaste y arrastre (erosión) sobre la superficie del fondo marino y de las costas por las que pasan. Este efecto erosivo a lo largo de miles de años va dando forma a los fondos marinos, las montañas submarinas y las líneas costeras.
• Distribución de nutrientes y biodiversidad. Por otra parte, arrastran consigo los nutrientes así como el plancton que se nutre de estos. Esto condiciona la distribución de la fauna marina, ya que la misma se concentra donde hay más alimento disponible. El plancton es arrastrado pasivamente por las corrientes superficiales, y parte de los nutrientes se precipitan al fondo, donde son desplazados por las corrientes profundas. Posteriormente, estos nutrientes vuelven a la superficie en las llamadas surgencias o afloramientos marinos de aguas.
  • Surgencias o afloramientos de aguas marinas. Las corrientes profundas dan origen a las denominadas surgencias o afloramientos de aguas marinas. Se trata del ascenso de aguas frías profundas hacia la superficie, que arrastran nutrientes depositados en las profundidades oceánicas. En las zonas donde esto ocurre, hay un mayor desarrollo de las poblaciones de fitoplancton y por lo tanto de peces. Estas áreas se convierten en importantes zonas pesqueras, como la costa pacífica peruana.

• Concentración de contaminantes. Los océanos sufren graves problemas de contaminación debido a la acción humana, la cual incorpora grandes cantidades de desechos, especialmente plástico. Las corrientes marinas arrastran estos desechos y debido al patrón circular de las superficiales, estos se concentran en áreas definidas. De aquí surgen las denominadas islas de plástico, que se forman al concentrarse fragmentos de plásticos en extensas áreas del centro de los giros oceánicos. De igual manera, la combinación de las corrientes marinas superficiales con el oleaje y la forma de la línea costera, concentran los desechos en determinadas áreas.

Importancia de las corrientes marinas para los ecosistemas y la vida en la Tierra

• Migraciones marinas. Muchas especies marinas, como tortugas, cetáceos (ballenas, delfines) y peces, usan las corrientes marinas para sus migraciones oceánicas de larga distancia. Estas corrientes contribuyen a definir la ruta, reducen la energía de desplazamiento y proveen alimento.
• Disponibilidad de nutrientes. La distribución de los nutrientes tanto en sentido horizontal como vertical en los océanos, depende de las corrientes marinas. Esto a su vez incide en las poblaciones de fitoplancton, los productores primarios y base de las redes alimenticias. Donde hay nutrientes hay plancton y peces que se alimentan de este, así como otras especies que se alimentan de los peces, como aves marinas.
  • La pesca. La distribución de los nutrientes a través de las corrientes marinas incide en la disponibilidad de pesca para el ser humano.
• Disponibilidad de oxígeno. Al movilizar el agua, contribuyen a su oxigenación, lo cual es fundamental para el desarrollo de la vida acuática.
• Ecosistemas terrestres. Los ecosistemas costeros y los de tierra adentro se ven influidos por las corrientes marinas en la medida en que estas regulan el clima continental.
• La navegación. Han permitido el desarrollo de la navegación por parte del ser humano, permitiendo los viajes marinos a destinos distantes. Esto ha posibilitado la exploración de la Tierra, la dispersión de la especie humana, el comercio y el desarrollo económico en general.

Factores que influyen en la dirección de las corrientes marinas

La dirección que asumen las corrientes marinas se expresa en un patrón regular en los océanos del mundo. Este patrón de direcciones está determinado por múltiples factores, cuyas fuerzas son la energía solar y la gravedad de la Tierra y la Luna.

• Radiación solar, presión atmosférica y dirección de los vientos. La radiación solar influye en la dirección de las corrientes marinas al ser la causa de los vientos. Estos son la causa principal de formación de las corrientes superficiales que siguen la dirección de los vientos.
• Gradiente de temperatura y gravedad. La radiación solar también incide en la dirección de las corrientes marinas al calentar el agua y hacer que se expanda. Debido a esto, el agua aumenta de volumen y eleva el nivel del mar; presentándose zonas del océano más elevadas (calientes) que otras (frías). Esto forma una diferencia de nivel, es decir, una pendiente, desplazándose el agua hacia la parte más baja. Por ejemplo, en el ecuador las temperaturas son altas y por tanto el agua se expande, determinando un nivel del mar 8 cm superior que en otras zonas.
• Gradiente de salinidad. Otro factor que incide en la dirección de las corrientes marinas es la diferencia de salinidad entre zonas distintas del océano. En la medida en que el agua es más salada su densidad aumenta y se hunde, y las corrientes profundas se mueven en función de gradientes de temperatura y de salinidad.
• Relieve marino y costero. La forma que presenta la plataforma continental y la línea de la costa, también inciden en la dirección de las corrientes marinas. En el caso de las corrientes superficiales que van a lo largo de las costas, los accidentes geográficos influyen en su dirección. Por su parte, las corrientes profundas, al impactar con la plataforma continental, pueden sufrir desviaciones tanto horizontales como verticales.
• Rotación de la Tierra y efecto Coriolis. La rotación de la Tierra incide en la dirección de los vientos al generar una fuerza centrífuga en el ecuador, empujando las corrientes hacia los polos. Además, el efecto Coriolis desvía las corrientes a la derecha en el hemisferio norte y a la izquierda en el hemisferio sur.

Referencias

1. Campbell, N., Reece, J. Biology. 8th edition Pearson Benjamin/Cummings.
2. Castro, P., Huber, M.E. Marine Biology. 6th edition McGraw Hill.
3. Neumann, G. Ocean currents. Elsevier Publishing Company.
4. Prager, E.J., Earle, S.S. The Oceans. McGraw Hill.
5. Ulanski, S. La corriente del Golfo. La increíble historia del río que cruza el mar. Turner Publicaciones S.L.