El primer crucero que el CICESE realiza junto con la NASA concluyó el 2 de julio, luego de 10 días en que el equipo científico hiciera mediciones para comparar y validar los procesos oceanográficos que encontraron a su paso (dos remolinos ciclónicos superficiales, un remolino subsuperficial, una surgencia costera y una contracorriente intensa ) con las imágenes satelitales que proporcionó la agencia espacial, así como aportar información de lo que sucede en esta porción de la Corriente de California para validar, con datos in situ, el modelo de circulación global que elabora esa agencia.

El crucero marcó varios hitos en cuestiones oceanográficas: es la primera vez que un crucero mexicano recibe casi a diario información satelital de la NASA; pudieron entender prácticamente en tiempo real la relación entre la circulación (corrientes y remolinos) y la distribución de organismos zooplanctónicos, y lograron comprobar que las costas frente a Baja California son más ricas en procesos de mesoescala de lo que se creía para esta época del año.

Incluso en aspectos de navegación consiguieron aprovechar las corrientes y remolinos para optimizar la travesía del Buque Oceanográfico Alpha Helix, logrando alcanzar una velocidad record de 10 nudos (aproximadamente 19 km/h) en su regreso a Ensenada.

El Dr. José Gómez Valdés, investigador del Departamento de Oceanografía Física del CICESE, es el primer científico de este centro que realiza una estancia en el Jet Propulsion Laboratory  (JPL) de la NASA, en Pasadena, California.

Él fungió como jefe científico de la campaña oceanográfica llamada CICESE-JPL/NASA, que se realizó del 23 de junio al 2 de julio en aguas al oeste de la península de Baja California, a bordo de este buque oceanográfico propiedad del CICESE.

Su estancia en el JPL

Pero antes de abordar el barco, es necesario entender el trabajo que ha estado desarrollando este año en el JPL, a donde fue invitado por los investigadores Jorge Vázquez y Dimitris Menemenlis, de la División de Ciencias de la Tierra de esa institución. El primero trabaja con información satelital, y el segundo desarrollando un modelo numérico de circulación global.

José Gómez es responsable del proyecto de investigación “Generación de remolinos superficiales en el mar patrimonial mexicano”, que también empezó este año financiado por el CONACYT. El proyecto concluirá en 2019 y en él participan el doctor Héctor S. Torres (egresado del CICESE), quien está haciendo una estancia posdoctoral en el JPL, y posteriormente se agregaron los doctores Vázquez y Menemenlis.

Además de explicar que está ahí como profesor visitante desde enero de este año, José Gómez señaló que su investigación tiene dos vertientes.

La primera es comparar y validar datos oceanográficos de la Corriente de California con las imágenes satelitales que genera la NASA (las del grupo del Dr. Jorge Vázquez) para conocer qué tan bien los satélites reproducen las temperaturas y salinidades en la superficie del mar.

En particular, indicó, este va a ser uno de los primeros trabajos en que se comparan datos observados en el sitio (con embarcaciones oceanográficas), y datos satelitales de temperatura y salinidad tomados con el satélite Soil Moisture Active/Passive (SMAP) en la región que abarcan los programas IMECOCAL y CalCOFI.

IMECOCAL (Investigaciones Mexicanas de la Corriente de California) es un programa observacional que el CICESE implementó desde hace 20 años, en tanto que CalCOFI (California Cooperative Oceanic Fisheries Investigations) es una iniciativa del Departamento de Pesca y Vida Silvestre de California, el Servicio de Pesquerías de la NOAA y el Instituto Oceanográfico Scripps. En conjunto cubren una área geográfica que va de Bahía Magdalena, al sur de la península de Baja California, a la parte central de California, y de la costa a mar adentro.

“También estamos estudiando dos fenómenos en particular: uno que se conoció con el nombre de 'the Blob', la alberca de agua caliente que sucedió en el Pacífico del noreste de 2014 a 2016, y el fenómeno de surgencias que se presenta a lo largo de las costas en los estados de California y parte de Baja California”.

Esta validación de las lecturas satelitales a partir de datos colectados in situ abarca solamente la capa superficial, lo que llaman la piel del océano (los primeros centímetros), e involucra también temperatura y salinidad.

Adicionalmente, como se tiene acceso al banco histórico de datos que han generado los programas CalCOFI e IMECOCAL, así como el banco de imágenes de la NASA, se estudiará el efecto de las aguas subsuperficales en la superficie del océano.

Respecto a “the Blob”, José Gómez dijo que ha sido estudiado y monitoreado por varios investigadores desde el punto de vista de la temperatura, “pero nosotros, el JPL junto con el CICESE, somos los primeros que estamos analizando cómo estaba la distribución de salinidad durante la ocurrencia del fenómeno".

A partir de 2014  “the Blob” se presentó más al norte como una alberca de agua cálida, y varias más pequeñas en la región CalCOFI; incluso hubo una más pequeña frente a Baja California. El fenómeno ya se disipó completamente, por lo que el proyecto de investigación se concentra en la porción del norte.

La segunda vertiente de su estudio tiene que ver con el modelo global de circulación del Dr. Menemenlis que, todos lo reconocen, es el estado del arte en cuanto a modelación de la circulación general de los océanos, el de más alta resolución. “Hemos pedido al investigador líder que nos proporcione salidas del modelo de la región IMECOCAL para estudiar los procesos en esta región”.

Nuevamente, la intención es validar las predicciones del modelo con los datos que se obtienen in situ durante un crucero. En este caso, a partir de las lecturas obtenidas con el equipo de ADCP, LADCP y CTD (1) que lleva el B/O Alpha Helix. Y a la inversa: complementar el modelo con la información de los fenómenos que pudieran encontrar durante el crucero.

El crucero

El estudio de corrientes y remolinos en esta zona del Pacífico ha sido el tema de estudio del Dr. José Gómez por años. Sin embargo, a diferencia de otros cruceros, en éste contó con información satelital de primera mano, “de quienes elaboran las imágenes satelitales en el JPL, estableciendo así una relación directa entre nosotros los investigadores que estamos estudiando la Corriente de California y los investigadores del JPL. Eso por el lado de los satélites. Por el lado del modelo del profesor Menemenlis basta decir que, por ahora, es el estado del arte en modelación”.

- En tu estancia y ahora en el crucero, ¿cómo has sentido el apoyo de estos recursos de la NASA al servicio de tu proyecto?

“Muy bien, excelente. Por ejemplo, es la primera vez que un crucero mexicano está recibiendo información casi diaria, satelital, de la NASA”.

Esto no sería tan novedoso si no fuera porque el Buque Oceanográfico Alpha Helix no cuenta todavía con conexión de Internet. Entonces, ¿cómo lo hacían?

La NASA enviaba la imagen del día al CICESE donde el Ing. Juan Carlos Leñero, del Departamento de Embarcaciones Oceanográficas, la interpretaba. La diferencia en la coloración permitía, por ejemplo, apreciar un giro. Entonces superponía esta imagen en un mapa para obtener las coordenadas y las enviaba, como texto, al capitán del barco con indicaciones de lo que se trataba, y los instrumentos a bordo lo monitoreaban. Cuando se contaba con señal satelital a bordo, las imágenes se recibían directamente en los celulares.

Por ello, dijo que la información satelital en tiempo real fue muy importante para la toma de decisiones en este crucero, por lo que recomendó enfáticamente que los cruceros oceanográficos en general reciban este tipo de información de la NASA.

En los 10 días de travesía, la NASA detectó dos remolinos ciclónicos y surgencias costeras frente a Punta Baja y Punta Canoas.

Además, con la instrumentación a bordo hallaron una fuerte contracorriente al sur, por Bahía de Vizcaíno, y un remolino subsuperficial frente a San Quintín.

- ¿Esto es común? ¿Los eventos se presentan así de numerosos?

“Lo que sucede es que ahora que fuimos en junio nos dimos cuenta que la región frente a Baja California es muy rica en procesos de mesoescala. Es más rica de lo que nosotros creíamos. Por ejemplo, por vez primera nos dimos cuenta que las ondas internas estuvieron presentes en casi todos los lances en donde había remolinos”.

- ¿Y esto qué significa? ¿Cómo inciden estos procesos en otros, como la productividad marina?

“En este crucero estuve observando todos los días los resultados de las observaciones oceanográficas que estábamos haciendo. Pero aparte llevábamos dos especialistas en zooplancton y pudimos hacer relaciones entre las corrientes, los remolinos y la distribución de organismos zooplanctónicos. Para eso sirve saber muy bien la circulación de los flujos balanceados, porque de esa manera uno puede entender cuánto han viajado los organismos marinos de un lugar a otro y por qué están donde no deberían de estar.

“Por ejemplo, analizando las colectas de las redes de zooplancton y lo que veíamos en las imágenes de nuestros instrumentos, nos dimos cuenta que frente a Ensenada, fuera de la costa, había organismos que son propios de la Bahía de Vizcaíno, entre ellos langostilla. Y nos preguntamos ¿de dónde vino esa langostilla? Tan lejos y en mar abierto. Analizando la información oceanográfica nos dimos cuenta que primero los acarreó una contracorriente, y luego un remolino los llevó hacia afuera. Podemos decir que las corrientes transportan a los organismos, los atrapan los remolinos de mesoscala y estos los redistribuyen de tal forma que están casi en toda el área. Esa fue una de las aplicaciones”.

Otra aplicación importante que mencionó José Gómez tiene que ver con la navegación, algo que saben muy bien los viejos hombres de mar y que ahora parece un tanto en desuso.

“Le platiqué al capitán esto que te estoy informando aquí, y me dijo ‘voy a apuntar (el barco) a la corriente que dice usted que va para el norte, para irme con ella. Luego voy a agarrar un remolino para aprovechar otro aventón y llegar más pronto a Ensenada’. Y por primera vez nuestro buque oceanográfico levantó 10 nudos de velocidad. Se vino con las corrientes que nosotros detectamos, y por el lado oportuno del remolino”. ¿Resultado? Llegaron un día antes de lo previsto.

Ahora, el Dr. Gómez Valdés regresará a su cubículo en el JPL cargado de datos. “Vamos a juntar toda la información satelital que tenemos y vamos a procesarla. Platicaremos con el modelador para que nos de su porción de datos y vamos a estudiar más este asunto”.

Reconoció que en 2009 ya había detectado uno de estos remolinos subsuperficiales en la región IMECOCAL, por lo que el objetivo principal de este crucero era validar la hipótesis que desde entonces tenía.

Su estancia allá está planeada hasta diciembre de 2017. Pero eso no implica que no continuará con estas colaboraciones por más tiempo. Mientras tanto, piensa publicar algunos resultados de la primera fase de su estancia, y trabajar en una segunda fase procesando los datos del crucero.

Anunció que en abril de 2018 realizará un nuevo crucero en esta zona, esta vez como parte de un proyecto donde el JPL está involucrado. Mientras tanto, hizo una recomendación a todos los investigadores que trabajan en circulación oceánica: “vayan al mar, usen buques oceanográficos como herramienta fundamental de observación, porque realmente ayuda estar ahí, en el sitio, a formarse una idea de cómo circula el agua. A mí personalmente me ayudó a tener una mejor idea de cómo es la circulación y a valorar la importancia de las ondas internas en la dinámica de las aguas frente a Baja California cuando el verano empieza a manifestarse”.

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1.- CTD: sonda de conductividad, temperatura y profundidad. Equipo que permite la realización y monitorización de medidas de perfil de la conductividad, temperatura, presión, oxígeno disuelto y turbidez, a lo largo de la columna de agua.

ADCP: perfilador de corrientes Doppler acústico (ADCP) es un corrientímetro hidroacústico similar a un sonar, usado para medir velocidades de corrientes en un rango de profundidad. Utiliza el efecto Doppler de las ondas sonoras que rebotan de las partículas contenidas en la columna de agua.

LADCP: perfilador de corrientes Doppler acústico disminuido. Se usa para medir la rapidez con que el agua se mueve a través de toda la columna de agua. Un LADCP anclado al fondo marino puede medir la velocidad actual no sólo en la parte inferior, sino también en intervalos iguales hasta la superficie.

Palabras clave: NASA, JPL, crucero oceanográfico, José Gómez