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INTRODUCCIÓN
La contracorriente Cubana (CCC) fue observada por primera vez por Emilsson(1971) mediante estudios hidrográficos y luego por Sukhovey et al. (1980) mediante correntómetros en el canal de Yucatán. Gómez (1979), con base en datos hidrográficos, también la observó cerca de la costa occidental Cubana, pero en ciertas ocasiones la encontró entre 15 y 30 km de la costa, con una velocidad máxima de 1.05 m s-1. García et al. (1991) localizaron su profundidad en la columna de agua hasta los 200 m y registraron una velocidad media de 0.25-0.30 m s-1 y máxima de ~1.5 m s-1. Por otro lado, Abascal et al. (2003), mediante datos in situ de corrientes en todo el canal de Yucatán, corroboraron el flujo superficial hacia el sur en el lado este del canal (velocidad media de 0.2 m s-1). Además, estos autores registraron dos flujos subsuperficiales en esa misma dirección; el primero de estos flujos lo observaron en el lado este y se extendió desde los 600 m de profundidad hasta el fondo (~1700 m), mientras que el segundo lo observaron en el lado oeste, desde los 800 m de profundidad hasta el fondo (2000 m).
Respecto a su extensión superficial, García et al. (1991) señalaron que durante los meses de invierno (enero, febrero y marzo de 1989), la CCC se extendió desde el cabo de San Antonio hacia el sureste, alejándose de la plataforma suroccidental de Cuba, hasta llegar a las islas Caimán; sin embargo, para el resto del año, su dirección fue hacia el este, moviéndose en forma paralela a la costa suroccidental de Cuba. Ezer et al. (2003) destacó que los flujos hacia el sur en el canal de Yucatán, tanto en la superficie como en el fondo (lados este y oeste), intervienen en el balance de las aguas que pasan por el canal hacia el golfo de México y depués salen con dirección hacia el este por el estrecho de Florida. Debido a que la profundidad del canal de Yucatán es mucho mayor (2000 m) que la del estrecho de Florida (800 m) y los volúmenes de agua que se transportan por ambos lados son aproximadamente iguales (~28 Sv), el balance es mantenido por el desprendimiento de remolinos de la corriente del Lazo hacia el oeste del golfo de México y por los flujos hacia el sur por el canal de Yucatán.
La mayoría de los estudios realizados en esta área se han centrado en el comportamiento de los flujos que pasan por el canal de Yucatán hacia el golfo de México y la relación entre la variabilidad de la corriente de Lazo y los remolinos que se desprenden de ella (Ezer et al. 2003), así como en la validación de modelos con datos in situ (Candela et at. 2003). Además, se ha cuantificado y estudiado la variabilidad y el transporte de estos flujos (Johns et al. 2002, Abascal et al. 2003). Los resultados de un grupo de modelos numéricos (CLIPPER, PAM, CANDIE, MICOM, POM, NCOM) para el mar Caribe, el golfo de México y parte del océano Atlántico mostraron una coincidencia general en la dirección de los flujos que pasaron por el canal de Yucatán hacia el golfo de México y el mar Caribe(Oey et al. 2005). Todos los modelos representaron una corriente con sentido hacia el sur en el lado este del canal de Yucatán, desde la superficie hasta el fondo, pero las mediciones in situ presentaron un flujo dividido: uno de 0-200 m y el otro de 600-1700 m (Candela et al. 2003).
Este artículo incorpora nuevos conocimientos sobre el régimen de corrientes en la cuenca de Yucatán, y responde a un grupo de preguntas relacionadas con la extensión horizontal y vertical, y el transporte de la CCC cuando atraviesa el canal de Yucatán con sentido hacia el sur y se traslada por la costa suroccidental de Cuba. Además, se estudió la variabilidad de la CCC y su relación con los remolinos de mesoescala usando las salidas del modelo de asimilación MERCATOR y los datos de corrientes superficiales procedentes de la altimetría satelital.
MATERIALES Y MÉTODOS
Corrientes superficiales derivadas de los datos altimétricos satelitales
Se uso el producto AVISO que contiene información sobre las corrientes geostróficas absolutas derivada de la topografía dinámica absoluta (Maps of Absolute Dynamic Topography, http://www.aviso.altimetry.fr). La topografía dinámica fue obtenida de la suma de las anomalías del nivel del mar más la topografía dinámica media de Rio05 (Rio y Hernandez 2004). Además, se utilizó el producto AVISO de la altura absoluta del nivel del mar por encima del geoide. La resolución temporal de ambos productos fue semanal y la resolución espacial fue de 1/3º; los datos abarcaron un periodo de 1993 a 2009.
Modelo MERCATOR
Para mejorar la resolución temporal y horizontal de los datos de corrientes marinas y además contar con registros verticales de corrientes en toda la columna de agua, se usaron las salidas del producto PSY2V3R1 ATL12 del modelo de asimilación MERCATOR (http://www.mercator-ocean.fr). Este modelo usó el sistema de asimilación SAM2V1, que es un algoritmo multivariado de asimilación derivado del análisis del filtro SEEK (del inglés, singular extended evolutive Kalman) (Pham et al. 1998). La asimilación incorpora datos de anomalías del nivel del mar de los satélites Jason, Envisat y GFO, así como datos de la temperatura superficial del mar y los perfiles de temperatura y salinidad de CORIOLIS y ARGO. Además, incorpora las mediciones in situ de boyas derivadoras, barcos y cruceros de investigaciones globales y regionales. Para la altura de la superficie del mar, se uso como referencia la topografía dinámica media de Rio y Hernandez (2004). Como forzantes, el modelo utilizó el análisis operacional diario del European Centre for Medium-Range Weather Forecasts para el periodo 2000-2005 (Goosse et al. 2001), la climatología de temperatura y salinidad de Levitus et al. (1998) y la base de datos de escorrentía de Dai y Trenberth (2002). La batimetría fue confeccionada con los productos del modelo global del relieve submarino ETOPO2 y GEBCO (General Bathymetric Chart of the Oceans).
Los datos de MERCATOR PSY2V3R1 ATL12 cubren el norte del océano tropical y el Atlántico, desde los 20º S a los 80º N, incluyendo el mar Mediterráneo. La grilla horizontal se extrajo de la grilla global ORCA y tenía una resolución espacial de 1/12º ((9 km × 9 km) (Madec e Imbard 1996) y una resolución temporal diaria en 43 niveles verticales (Barnier et al. 2006); los datos cubrieron el periodo de 2007 a 2009. El dominio extraído para este estudio comprendió el noroeste del mar Caribe y sureste del golfo de México (14-29º N, 75-92º W), y se utilizaron los parámetros velocidad zonal y meridional de las corrientes marinas y altura de la superficie del mar. El modelo MERCATOR ha sido utilizado con éxito en el estudio del transporte de la corriente de Yucatán (Candela et al. 2003) y en el estudio de los procesos de mezcla que favorecen el incremento de la clorofila-a en la cuenca de Yucatán (Pérez-Santos et al. 2014).
Temperatura superficial del mar
La temperatura del mar en el nivel de superficie (1º × 1º) se obtuvo de la climatología mensual del atlas global del océano (World Ocean Atlas, Locarnini et al. 2010). Como complemento se utilizó el producto de alta resolución de la temperatura superficial del mar proveniente de los satélites infrarrojos en el periodo 1993-2009 (Reynolds et al. 2007). Ambas bases de datos fueron usadas para representar la influencia de la alberca de agua cálida del Atlántico noroeste en la cuenca de Yucatán.
Cálculo de la energía cinética promedio y energía cinética promedio de remolino
Con base en los datos de las corrientes geostróficas en la superficie para todo el periodo de ambas bases de datos (AVISO y MERCATOR), se calculó la energía cinética promedio (ECP) y la energía cinética de remolino promedio (ECRP):
donde ( ( indica el promedio en el tiempo, y u representa la componente zonal y v la componente meridional de la corriente en superficie. Estas expresiones fueron empleadas para ilustrar la alta energía que generaron las corrientes al entrar al mar Caribe (Jouanno et al. 2008), así como para estudiar y caracterizar la variabilidad de mesoescala en esta zona (Richardson 2005) y otras regiones (Hormazabal et al. 2004).
RESULTADOS
Régimen promedio de las corrientes superficiales
El campo de corrientes superficiales del modelo de asimilación MERCATOR (periodo 2007-2009) mostró el mismo sistema de corrientes que aquel mostrado por altimetría, a pesar de la corta duración de la serie (Fig. 1a). Sin embargo, la alta resolución espacial de estos datos distinguió ciertas particularidades de este régimen que la altimetría no mostró (Fig. 1b). Algunos de los rasgos más importantes mostrados por MERCATOR fueron dos chorros (J1 y J2) que cruzaron la cordillera de Jamaica (Fig. 1a); J2 se incorporó a la circulación de la región suroccidental de Cuba y ayudó a la formación de un giro anticiclónico (A2). Además, el borde este de la corriente de Yucatán que no pasó por el canal de Yucatán giró en sentido horario formando el giro anticiclónico A1, mientras otra parte de este flujo tomó la dirección sureste-este incorporándose a la CCC. En esta zona con velocidades relativamente altas (MERCATOR, 0.2-0.3 m s-1) fue donde coincidió el paso de la CCC con los remolinos de mesoescala.
Figura 1 Media a largo plazo de la corriente geostrófica superficial a partir de (a) datos del modelo MERCATOR y (b) datos altimétricos (AVISO) para el periodo 2007-2009. Los contornos de color representan el campo de velocidad y los vectores representan la dirección de las corrientes. Datos de (c) MERCATOR y (d) AVISO mostrando el recorrido de la contracorriente Cubana y la trifurcación de los flujos cerca de Jamaica (línea gris). Los datos de MERCATOR (resolución original de 1/12°) se presentan con una resolución de 1/6º para una mejor presentación. CCC = Cuban Countercurrent/contracorriente Cubana; CC = Caribbean Current/corriente del Caribe; FC = Florida Current/corriente de Florida; LC = Loop Current/corriente del Lazo; YC = Yucatan Current/corriente de Yucatán; A1, A2, A3 = anticyclonic eddies/remolinos anticiclónicos; C1 = cyclonic eddy/remolino ciclónico; J1, J2 = jets/chorros.
Otro rasgo de interés mostrado por MERCATOR fue la circulación ciclónica (C1) observada en el extremo sur occidental de Cuba (Fig. 1a). Este giro (diámetro de (160 km) no alcanzó a ser reproducido por altimetría. Al ampliar el dominio de la región y centrarlo aún más en todo el recorrido de la CCC por el norte del mar Caribe, se observó un tercer giro anticiclónico (A3) en la región centro-sur de Cuba (Fig. 1c), que tampoco fue representado por los datos altimétricos (Fig. 1d). La línea gris en la Figura 1(c, d) evidenció el recorrido completo de la CCC (Fig. 2). Ambos productos (MERCATOR y altimetría) mostraron la dirección predominante de la CCC hacia el este-sureste, desde la región noroccidental de Cuba hasta el extremo oeste de Jamaica.
Energía cinética promedio y energía cinética promedio de remolino
En el recorrido de la CCC por el sur de Cuba, la mayor variabilidad (±0.15 a ±0.3 m s-1) fue observada al suroeste de la isla de Pinos, Cuba (Fig. 2a, b). La desviación estándar de MERCATOR mostró una alta variabilidad de la CCC, y los valores relativamente altos (±0.18 a ±0.2 m s-1) se observaron al noroeste y sureste de las islas Caimán, que coincidieron con la trayectoria de la CCC hacia Jamaica (Fig. 3a). Tanto MERCATOR como la altimetría mostraron los valores más altos de ECP en la cuenca de Yucatán, al suroeste de la isla de Pinos, excluyendo de este análisis a los máximos absolutos de ECP de la corriente del Caribe y la corriente de Yucatán (Fig. 2c, d). La ECRP fue alta (Fig. 2e y 2f), incluyendo dos máximos locales observados al norte de la isla de Cozumel y al oeste del banco de Chinchorro (Fig. 2e).
Transporte en el canal de Yucatán y sur de Cuba
Con base en los datos de MERCATOR, se cálculo el transporte promedio en una sección que atravesó el canal de Yucatán de este a oeste (denominada S1) y en una sección de norte a sur (denominada S2) ubicada al sur de la isla de Pinos (Fig. 3a). Se obtuvo un transporte total con dirección hacia el norte (hacia el golfo de México) de 27.9 ±(3.5 Sv para S1 (Fig. 3b). Las mayores velocidades de la corriente (120-130 cm s-1) fueron registradas en el borde oeste del canal, donde también se observaron altas desviaciones estándares (Fig. 3c). El transporte total con dirección hacia el sur (hacia el mar Caribe) en todo el canal de Yucatán fue de 4.37 ± 2.6 Sv (Tabla 1, serie S1-T), y las mayores velocidades (10-15 cm s-1) se observaron en la superficie en el lado este del canal (Fig. 3b, área sombreada de color gris entre 0-250 m). En esta área del canal, las desviaciones estándares estuvieron entre ±15 y ±35 cm s-1 (Fig. 3c) y el transporte fue de 1.00 ±(1.02 Sv (Tabla 1, serie S1-C). El mayor transporte con dirección hacia el sur (3.45 ±(2.70 Sv) se realizó por todo el borde este del canal, desde la superficie hasta el fondo, mientras que por el lado oeste (Tabla 1, serie S1-W) se transportaron por la subsuperficie 0.91 0.73 Sv.
Figura 2 (a, b) Desviación estándar de la velocidad de las corrientes superficiales, (c, d) energía cinética promedio (MKE), y (e, f) energía cinética de remolino promedio (MEKE) durante 2007-2009. La column izquierda corresponde a los datos del modelo MERCATOR y la columna derecha a los datos altimétricos (AVISO).
En la sección S2, la posición de la CCC se observó entre 19.5º y 21º N, hasta los 2000 m de profundidad, con velocidades entre 5 y 20 cm s-1 en los primeros 1000 m (Fig. 3d, área sombreada de color gris), donde también se registraron las mayores desviaciones estándares (Fig. 3e). Entre 1000 y 2000 m, las velocidades fueron bajas ((5 cm s-1). El transporte promedio hacia el este fue de 1.6 ± 0.9 Sv (Tabla 1, serie S2) y en los primeros 250 m, el transporte promedio fue de 0.65 ± 0.47 Sv (S2-C). Por el fondo, entre 2000 y 4500 m (S2-fondo), se transportaron sólo 0.26 ± 0.2 Sv. En los primeros 1000 m de profundidad, la CCC mantuvo su recorrido similar a la superficie pero con velocidades más bajas (máximos de 5 cm s-1) (no se muestra la figura).
Tabla 1 Transporte promedio calculado para diferentes partes de las secciones S1 y S2 (su ubicación se muestra en Fig. 3a). Las series de tiempo sombreadas representan el transporte promedio de la contracorriente Cubana al pasar por el lado este del canal de Yucatán (S1-E) y al sur de la isla de Pinos (S2).
Promedio mensual de las corrientes superficiales
El promedio mensual de las corrientes geostróficas derivadas de la altimetría mostró la dirección y el recorrido de la CCC similar a las condiciones promedio (Fig. 4, vectores). Además, la altura absoluta del nivel del mar reveló la presencia casi permanente de los remolinos A1 y A2 (Fig. 4, contorno en colores). Sin embargo, este comportamiento presentó algunas diferencias durante algunos meses. Por ejemplo, en noviembre la CCC pasó por el este del canal de Yucatán hacia la cuenca de Yucatán, pero no llegó a las islas Caimán; en diciembre no se observó el paso de la CCC por el canal de Yucatán; y el remolino A1 no se formó en diciembre ni en marzo. Aunque durante noviembre y diciembre la contracorriente llegó a Jamaica, los datos altimétricos mostraron que esto fue debido al aporte que realizó la corriente del Caribe a la circulación en la región suroccidental de Cuba, cuando ésta atravesó la cordillera de Jamaica y giró en sentido horario en (83° W, y después tomó la dirección sureste. Un análisis análogo fue realizado con MERCATOR para el nivel de superficie. El promedio mensual para los datos de febrero a octubre presentó un comportamiento muy parecido al de los datos altimétricos, y la circulación más intensa se observó para agosto. Durante noviembre y diciembre, la circulación al este del área de estudio, entre Jamaica y el sureste de Cuba, fue con dirección hacia el noroeste y oeste, lo cual indica una entrada de aguas desde el canal de Jamaica y el paso de los Vientos (no se muestra la figura)
Figura 3 (a) Secciones verticales usadas para calcular la velocidad (cm s-1) y el transporte promedio por el canal de Yucatán (S1) y la cuenca de Yucatán (S2) con datos del modelo MERCATOR para el periodo 2007-2009. (b) Velocidades meridionales promedio y (c) desviación estándar en el canal de Yucatán (YC). (d) Velocidades zonales promedio (CCC, contracorriente Cubana) y (e) desviación estándar en la cuenca de Yucatán. El área sombreada (color gris) en (b) y (d) muestra el flujo hacia el sur y el este, respectivamente. STD, desviación estándar.
Figura 4 Promedio mensual a largo plazo de la corriente geostrófica superficial (vectores) y la altura del nivel del mar por encima del geoide (contornos de color) obtenidos con datos altimétricos (AVISO) para el periodo 1993-2009. Los cuadros A y B indican la región de donde se extrajo la serie de tiempo mensual.
Figura 5. Promedios mensuales a largo plazo de (a) la altura del nivel del mar (SSH), (b) la velocidad de la corriente superficial, (c) las velocidades zonales (u) y meridionales (v), y (d) la energía cinética promedio (MKE) y energía cinética de remolino promedio (MEKE) a partir de datos altimétricos (AVISO). Datos promediados del cuadro A (20-21º N, 82-84º W) y cuadro B (19-20º N, 82-84º W) para el periodo 1993-2009. (e) Climatología promedio mensual de la temperatura superficial del mar (SST) tomada del World Ocean Atlas (WOA) 2009 y el producto OI-SST de AVHRR. La ubicación de los cuadros A y B se muestra en la Figura 4.
El promedio anual de la altura absoluta del nivel del mar, la magnitud de la corriente, la velocidad zonal y meridional de la corriente y la ECP y ECRP para el cuadro A (Fig. 5; 20-21º N, 82-84º W), confirmaron que durante el verano la CCC fue más intensa en agosto y septiembre (Fig. 5 a-d). El promedio mensual de la altura absoluta del nivel del mar para el cuadro B (Fig. 5; 19-20º N, 82-84º W) mostró mayores valores que para el cuadro A durante todo el año, pero la mayor diferencia se observó en los meses de verano. Desde el punto de vista hidrodinámico, la velocidad geostrófica zonal (u, dirección este-oeste) se obtuvo de la ecuación de movimiento para flujos no viscosos (Pond y Pickard 1983):
donde g es la aceleración de la gravedad, f es el parámetro de Coriolis, SSH es la altura absoluta del nivel del mar por encima del geoide y (y es la distancia entre las latitudes. Entonces, 
es el gradiente de la altura absoluta del nivel del mar con respecto a la latitud. De la ecuación (3), se dedujo la relación directa entre el incremento del gradiente de la altura absoluta del nivel del mar y el aumento de la velocidad geostrófica absoluta. De junio a septiembre, el gradiente horizontal de la altura absoluta del nivel del mar entre el centro de la cuenca de Yucatán y la costa sur de Cuba (cuadros A y B) aumentó de 0.1 m por 1º de latitud a 0.15 m por 1º de latitud, y ésto generó un aumento en la velocidad de la corriente de (0.1 m s-1 (de 0.25 a 0.35 m s-1) (Fig. 5b). Los valores mínimos de la velocidad se extendieron del otoño al invierno, y los mínimos absolutos de la velocidad zonal y meridional de la corriente superficial ocurrieron en noviembre (Fig. 5c). El ciclo anual de la temperatura superficial del mar (TSM) mostró una relación directa entre la formación de la alberca de agua cálida del Atlántico noroeste (TSM > 28.5 ºC, línea delgada en Fig. 5e) y los valores máximos de los parámetros antes mencionados.
La Figura 6 muestra con mayor detalle el comportamiento estacional e interanual de la altura absoluta del nivel del mar en los cuadros A y B (Fig. 6a, c). En ambas regiones, se destacó el ciclo anual con periodos de entre 350 y 360 días (Fig. 6b, d), representado claramente por la señal filtrada (línea roja). Además, se observó una señal interanual con un periodo aproximado de 4 años (línea azul). Un análisis similar fue realizado para la componente zonal de la CCC en el cuadro A (Fig. 6e). Esta serie de tiempo también mostró una señal estacional cercana a los 300 días (Fig. 6f); sin embargo, la relación con la señal interanual obtenida en ambas series de la altura absoluta del nivel del mar no fue evidente. Por otro lado, en todas las series originales analizadas (Fig. 6a, c, e) destacó la escala intraestacional con periodos de 19, 30, 38 y 111 días. La correlación cruzada entre la serie original de la altura absoluta del nivel del mar para el cuadro A (Fig. 6a, línea negra delgada) y la componente zonal de la corriente (Fig. 6e, línea negra delgada) fue de 0.70, y para la serie del cuadro B (Fig. 6c, línea negra delgada) fue de 0.71. Sin embargo, los valores más elevados de la correlación cruzada fueron obtenidos entre la componente u de la corriente filtrada (señal estacional) y el gradiente de la altura absoluta del nivel del mar (diferencia entre la serie de tiempo del cuadro B y del cuadro A), con r = 0.90 (Fig. 6g), lo cual confirmó la relación directa entre el incremento del nivel mar durante el verano y el aumento estacional de la velocidad de la CCC.
Promedio mensual del transporte de la CCC con datos del modelo MERCATOR
La posición vertical de la CCC al sur de Cuba no mostró gran variabilidad durante el ciclo anual (Fig. 7a, región sombreada de color gris). Excepto en noviembre y diciembre, cuando la rama superficial fue débil y en algunos momentos desapareció, la CCC fue observada siempre desde la superficie hasta los 2000 m de profundidad, y su anchura varió de (200 km (19º-21ºN) en agosto a menos de (100 km en noviembre y diciembre. Las velocidades máximas se registraron en los primeros 200 m de profundidad de mayo a octubre (20-35 cm s-1), y el máximo absoluto se registró en octubre (38 cm s-1). Durante este periodo se registró también el transporte máximo de la CCC, con un valor máximo absoluto de 2.23 ± 0.8 Sv en junio, mientras que los valores mínimos se registraron en noviembre (0.6 ± 0.5 Sv) y diciembre (0.4 ± 0.3 Sv) (Fig. 7b, serie S2). El ciclo anual del transporte, calculado para cada año por separado, mostró que 2007 (Fig. 7b, serie S2-2007) presentó los mayores valores del transporte en julio (3.1 (( 0.3 Sv) y septiembre (3.2 ( 0.4 Sv), mientras que la curva para 2009 (Fig. 7b, serie S2-2009) presentó los valores más bajos. Durante los tres años, el transporte mínimo ocurrió en noviembre y diciembre.
Se observó una buena correspondencia entre los valores mínimos (noviembre y diciembre) del ciclo anual promedio del transporte de la CCC cuando ésta cruzó por el canal de Yucatán y pasó por el sur de Cuba (Fig. 8a). Este cálculo mostró la similitud entre el ciclo anual del transporte total en el canal de Yucatán (serie S1-T) y el transporte sólo por el lado este del canal de Yucatán (serie S1-E), lo cual significa que éste último representó, en promedio, el 78% del trasporte de S1-T. El promedio del transporte de diciembre para los tres años de datos de MERCATOR (2007, 2008 y 2009) no mostró la rama superficial de la CCC en S1, aunque los datos diarios usados para este análisis mostraron la presencia de este flujo (débil) durante 13 días en 2007, 2 días en 2008 y 6 días en 2009 (Fig. 8b-d). La ausencia de este flujo en S1 (diciembre) produjo una disminución en el transporte en S1-E y S2. En noviembre y diciembre, el transporte en S1 fue mayor por el borde oeste del canal de Yucatán entre los 1000 y 1800 m de profundidad, con velocidades muy bajas (2-5 cm s-1) y transporte de (1 Sv. Durante enero y febrero, la rama superficial de la CCC en S1 mostró poca presencia. Por el contrario, durante el periodo de máximo transporte de las series S1-T y S1-E (marzo-agosto, Fig. 8a), la diferencia con S2 estuvo en el orden de 1.5-4 Sv. Estos meses de máximo transporte hacia el mar Caribe coincidieron con los momentos de mayor transporte de la corriente de Yucatán hacia el golfo de México (Fig. 8e).
Figura 6 Serie de tiempo de (a, c) la altura del nivel del mar (SSH) promediada en los cuadros A y B, y (e) la velocidad zonal (u) en el cuadro A. (b, d, f) Análisis espectral de las series de tiempo de SSH y velocidad zonal. (g) Relación entre las series de tiempo filtradas del gradiente de SSH (línea negra) y la velocidad zonal (línea roja) usando un filtro de paso bajo de 280 días. La línea negra delgada (a-f) representa los datos brutos (resolución temporal de 7 días) y las líneas rojas y azules (a, c, e, g) los filtros de 280 y 700 días.
Figura 7 (a) Promedios mensuales de la velocidad zonal (cm s-1) en la sección S2 a partir de datos del modelo MERCATOR (1/12º) para el periodo 2007-2009. La zona sombreada (color gris) representa el flujo en dirección este y se usó para calcular el ciclo de transporte anual que se presenta en (b); las unidades se dan en Sverdrup (106 m3 s-1).
Figura 8 (a) Ciclo de transporte anual en la sección S1 (canal de Yucatán, YC) obtenido para el transporte total de agua al mar Caribe y el transporte por el lado este del canal de Yucatán (S1-E) a partir de datos del modelo MERCATOR para el periodo 2007-2009. Las curvas S1-T y S1-E se presentan con signo positivo para permitir su comparación con la curva S2-T que muestra el ciclo de transporte anual en la sección S2 (cuenca de Yucatán). (b, c, d) Velocidad meridional media mensual (cm s-1) durante diciembre de 2007, 2008 y 2009. (e) Ciclo de transporte anual para la corriente de Yucatán. El área sombreada (color gris, b-d) muestra el flujo hacia el sur.
DISCUSIÓN
El análisis del régimen de circulación y transporte en el área de estudio mediante los datos derivados de altimetría satelital (16 años, 1993-2009) y las salidas del modelo numérico de asimilación MERCATOR (3 años, 2007-2009) mostraron dos flujos principales y cuatro remolinos de mesoescala (Fig. 1). El primero de los flujos presentó una dirección de sur a norte, es decir, desde el mar Caribe hacia el golfo de México. En esta trayectoria, la corriente atravesó el canal de Yucatán y salió por el estrecho de Florida en dirección hacia el este (Fig. 1), lo cual coincide con un gran número de estudios de circulación realizados en esta región (Sturges y Leben 2000, Johns et al. 2002, Abascal et al. 2003, Candela et al. 2003, Centurioni y Niiler 2003, Jouanno et al. 2008). El segundo flujo detectado fue en la dirección contraria (de norte a sur), desde el golfo de México hacia el mar Caribe, pasando por el extremo este del canal de Yucatán. En esta dirección se identificó a la CCC o flujo en dirección al mar Caribe (Figs. 1-4). Según los datos altimétricos y del modelo MERCATOR, su posición se ubicó en la misma zona reportada anteriormente por Emilsson (1971), Gómez (1979), Sukohovey et al. (1980), García et al. (1991), Abascal et al. (2003) y Candela et al. (2003). Sin embargo, la precisión de nuestro estudio permitió documentar detalladamente su comportamiento promedio y estacional en tres dimensiones. A continuación se destacan los principales aportes de este trabajo.
1. La dirección predominante de la CCC en la superficie fuehacia el este-sureste. Su trayectoria comenzó frente a la región noroccidental de Cuba y terminó cerca de Jamaica. Hasta la fecha, sólo García et al. (1991) han mencionado que se extiende hasta las islas Caimán.
2. Durante su recorrido, la CCC interactuó con un remolinociclónico (C1) localizado al oeste de la isla de Pinos (Cuba) y con dos remolinos anticiclónicos (A1 y A2) en la cuenca de Yucatán, y su magnitud se incrementó ligeramente a (0.3 m s-1 (Fig. 1).
3. La CCC transportó 3.45 ± 2.7 Sv cuando pasó por el canalde Yucatán con dirección hacia el sur, con máximos absolutos de (13 Sv (Tabla 1) y velocidades promedio de 0.1-0.2 m s-1. Estas velocidades son muy similares a las obtenidas por Abascal et al. (2003) mediante mediciones in situ y por Ezer et al. (2003) con el modelo del Atlántico noroeste.
4. En su recorrido por el sur de la isla de Pinos, el transportede la CCC fue menor que en el este del canal de Yucatán García et al. (1991) has mentioned that it extends to the Cayman Islands. (1.6 ± 0.9 Sv), y la velocidad promedio fue de 0.20 m s-1 en la superficie. La diferencia entre los volúmenes transportados por ambos lugares ha sido atribuida a la formación de los remolinos de mesoescala (Richardson 2005), detectados en el presente estudio (Fig. 1, C1 y A1), pero este tema necesita mayor investigación.
5. La intensidad de la CCC disminuyó de la superficie a los 1000 m de profundidad, donde la intensidad fue de (0.05 m s-1. Este resultado es de suma importancia en la estimación correcta de las corrientes geostróficas con métodos indirectos, pues anteriormente, a los niveles de referencia de 450 m (Siam y Hernández 1981), 750 m (Gómez 1979, Siam 1984) y 800 m (García et al. 1991) se les ha asignado la velocidad de 0 m s-1, cuando a estas profundidades la velocidad de la corriente puede variar entre (0.02 y 0.10 m s-1 (Fig. 7).
6. Durante el ciclo anual, la CCC fue relativamente estableen tiempo y espacio; sin embargo, durante noviembre y diciembre, no se observó su rama superficial ((0-250 m) (Figs. 7, 8). Estos dos meses corresponden al periodo de menor transporte en el mar Caribe (septiembre a diciembre) registrado por Johns et al. (2002), lo cual demuestra el vínculo que tiene la cuenca de Yucatán con los procesos que ocurren en esta región. Según Johns et al. (2002), el periodo de transporte mínimo en el mar Caribe se asoció con el desarrollo de una celda de circulación ciclónica hacia el sur ((10º N), que bloqueó el transporte desde el sur del océano Atlántico y debilitó una de las principales entradas de agua al mar Caribe.
7. De junio a septiembre se registró un incremento en laintensidad de la CCC (de 0.2 m s-1 a 0.3 m s-1) durante el recorrido frente al sur de Cuba. Si bien estos meses corresponden al momento de mayor transporte en el mar Caribe (Johns et al. 2002), este comportamiento también se vio favorecido por el ciclo anual de la TSM (Fig. 5e). Los valores máximos durante los meses de junio a octubre obedecieron a la posición y desarrollo de la alberca de agua cálida del Atlántico noroeste (TSM > 28.5 ºC) (Wang y Lee 2007). El incremento en la TSM de (4 ºC del invierno al verano generó un aumento en la altura absoluta del nivel del mar de (0.2 m en el centro de la cuenca de Yucatán. En respuesta a este aumento, se incrementó el gradiente de la altura absoluta del nivel del mar (de 0.10 a 0.15 m por 1º de latitud) entre el centro de la cuenca de Yucatán y la costa suroccidental de Cuba, y como consecuencia directa, la velocidad de la corriente zonal aumentó en 0.1 m s-1 (Fig. 5a-c) (Pond y Pickard 1983), con un valor de correlación cruzada alto (r = 0.90) entre el gradiente de presión y la velocidad de la corriente durante el ciclo anual (Fig. 6). Un razonamiento similar fue empleado por Pérez-Santos et al. (2010) para explicar que la intensificación de los vientos superficiales en la cuenca de Yucatán durante noviembre se debió al gradiente de presión horizontal creado por las diferencias en la TSM entre el golfo de México y la cuenca de Yucatán al término de la influencia de la alberca de agua cálida del Atlántico noroeste. Aunque en ambos casos la TSM jugó un papel importante, el incremento de los vientos superficiales en noviembre no coincidió con la intensificación de la CCC.
8. Los valores de la ECP fueron máximos (0.07 m2 s-2) en el verano (Figs. 2, 5d). En toda la región de estudio, los máximos absolutos de la ECP destacaron el comportamiento del flujo neto, caracterizado por el recorrido de la corriente del Caribe y la corriente de Yucatán, lo cual coincide con los estudios de Jouanno et at. (2008).
El uso de la base de datos altimétricos de AVISO y de las salidas del modelo tridimensional MERCATOR permitieron describir en detalle el comportamiento de una de las corrientes poco estudiadas del sistema general de corrientes del mar Caribe (Johns et al. 2002, Andrade et al. 2003, Richardson 2005), la CCC. Estos resultados podrán ser usados como referencia en los estudios de conectividad de peces y larvas de langosta (Puga et al. 2005), así como en el transporte de nutrientes entre los ecosistemas marinos que conforman la región noroeste del mar Caribe.
