Mezcla turbulenta y transporte de masa en la bahía y ensenada de La Paz, B.C.S.: experimentación y modelación numérica.

Abstract

La Ensenada (Laguna) y Bahía de La Paz son cuerpos costeros de agua con profundidades máximas de 10 y 400 m. respectivamente, ubicadas en la porción suroriental de la Península de Baja California. En estos cuerpos se planteo conocer y evaluar los procesos de difusión turbulenta y transporte de masa mediante la experimentación de campo y modelación numérica. El tiempo de residencia del agua en la ensenada de La Paz fue de 5.4 periodos de marea, este sería suficiente para renovar el agua si la ensenada tuviera un sistema de mezcla y circulación efectivo, pero sus extensas áreas someras no lo permiten y solo presenta una circulación de bombeo por marea, perturbaba por las condiciones de viento local. Los perfiles de temperatura en la Bahía de La Paz muestran que en la capa de mezcla (los primeros 50 m. de profundidad) el contenido de calor fue mayor en X/97 que en VIII/99 (mes/año), dicha evidencia es una consecuencia del impacto de El Niño de 1997. Los diagramas TS de los muestreos de: octubre de 1997, noviembre de 1998, y agosto de 1999 (mes/año) muestran que desde la superficie hasta los 130 m de profundidad el cuerpo de agua se encuentra con características hidrológicas de la frontera entre las masas de agua superficial ecuatorial (ASE) y del agua del golfo de california (AGC). Pero a profundidades mayores de 150 m el agua es siempre similar a la masa de agua subsuperficial subtropical (ASSST), esto hace suponer que las aguas de la Bahía de La Paz, son locales. La Ensenada de La Paz presento uniformidad espacial en la intensidad de mezcla turbulenta la cual está relacionada con la batimetría, procesos de marea y corrientes de un amplio rango de escalas. Los cálculos mostraron que el coeficiente de difusión turbulenta en la Ensenada de La Paz se encuentra en el rango de 100 a 1000 cm2/s, mientras que en la bahía dicho rango es 10 veces mayor porque intervienen procesos de mayor amplitud espacial y temporal. La circulación inferida a partir de los resultados experimentales es corroborada con la aplicación del modelo baroclínico tridimensional de corrientes en la Bahía de La Paz con forzamiento de un campo uniforme de viento del norte y del sur. Los resultados del modelo señalan que en la capa superficial la entrada de agua es por la boca principal y el canal de San Lorenzo y la formación de un giro anticiclónico desde los 50 hasta los 250 m. de profundidad. La simulación numérica sobre la ventilación de la Bahía de La Paz consiste en suponer inicialmente que esta se encuentra homogéneamente contaminada al 100 % y el forzamiento del viento induce una circulación que reemplaza agua sucia por limpia. El pronóstico del modelo para 7 días con viento del norte de 7 m/s, mostro que el contaminante fue diluido en casi toda la bahía a excepción de cuatro zonas de estancamiento: dos en la costa occidental de la bahía, una frente a las islas y la última al sur de la bahía. Para vientos del sur, el estancamiento intenso se dio en la parte oriental de la bahía y al sur de la misma (frente al Mogote).