IMECOCAL

Investigaciones Mexicanas
de la Corriente de California

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Antecedentes

Este proyecto desarrolla un programa de investigación en el sector sur de la Corriente de California, que incluye un plan de colectas oceánicas frente a Baja California, asi como un monitoreo contínuo de estaciones costeras. Contempla también el análisis retrospectivo de muestras de plancton previamente colectadas en esta región y el análisis del registro paleoecológico de los pasados 1500 años.


El diseño de las colectas y actividades asociadas incorporan los principios básicos y elementos que subyacen en dos programas desarrollados por la organización GLOBEC (Global Ocean Ecosystems Dynamics): 1) el Plan Científico para la Corriente de California, dentro del Programa de Corrientes Limítrofes Orientales (Eastern Boundary Current Program; U.S. GLOBEC , 1994); 2) el Programa sobre Pelágicos Menores y Cambio Climático (Small Pelagics and Climate Change Program; GLOBEC -International, 1995).


El proyecto IMECOCAL esta diseñado para proveer descripciones cuantitativas de procesos físicos y biológicos que contribuyan a ampliar nuestra comprensión del papel que juega la estructura y procesos físicos en la dinámica del ecosistema de la Corriente de California, en el sector correspondiente a Baja California. El objetivo último es lograr la capacidad de predicción en forma realista de la respuesta del ecosistema pelágico al cambio climático regional y global, asi como a las actividades pesqueras y otras perturbaciones antropogénicas.


La Corriente de California es una de las grandes corrientes limítrofes orientales ( Hickey , 1979) que resultan de la asimetría termal en las grandes cuencas oceánicas. Transporta agua fría subártica hacia los trópicos a lo largo de la costa occidental de América del Norte y forma un cinturón de surgencias a gran escala. La estructura biológica del ecosistema pelágico esta estrechamente acoplada a la dinámica física, la cual debe ser considerada en el marco de la variabilidad océano-atmósfera que se registra en el Océano Pacífico como un todo. Este sistema físico-biológico es sensible a cambios climáticos de diferentes escalas temporales: ciclos anuales, interanuales e interdecadales. Una visión de conjunto sobre las características biológicas y físicas de la Corriente de California puede encontrarse en el Reporte No.11 del U.S. GLOBEC (1994).


La Corriente de California es similar a la Corriente de Perú-Chile, otra corriente limítrofe oriental. Ambas se alimentan por una corriente que fluye de oeste al este a través del Pacífico (The West Wind Drift), la cual se bifurca al llegar al margen continental en ramales perpendiculaes opuestos que se dirigen hacia el polo o hacia el ecuador.


La sección mas alejada de la costa de estos sistemas consiste de un flujo ancho y lento con dirección al ecuador, mientras que el flujo mas cercano a la costa presenta grandes meandros y remolinos cerrados, contracorrientes estrechas hacia el polo y sistemas de surgencias costeras de amplitud variable. Ambos sistemas de corrientes presentan tambien fuertes gradientes latitudinales en sus procesos físicos y biológicos. A diferencia del Sistema Perú-Chile que sí se prolonga hasta el ecuador, la Corriente de California se desvía alrededor de los 20°N hacia el Pacífico occidental. Tambien difiere la magnitud de sus capturas de peces pelágicos menores, lo cual refleja diferencias en productividad biológica y a su vez en la dinámica acoplada físico-biológica.


A escala interanual existe una amplia documentación de la varibilidad en los procesos físicos y biológicos de la Corriente de California en relación al cambio climático conocido como El Niño/Oscilación del Sur (ENSO) ( Chelton et al., 1982; Wooster y Fluharty , 1985). Recientemente se han acumulado evidencias de variabilidad a escala interdecadal sobre la Cuenca del Pacífico. Gran parte de esta evidencia se refiere a un cambio climático que tuvo lugar en el Pacífico Norte a fines de los 1970's ( Trenberth y Hurrel , 1994).



Esto ha llevado a una reorganización del almacenamiento de calor en la superficie del océano y en la circulación de la atmósfera y del océano, y ha sido modelado exitosamente por Miller et al. (1994). Dicho cambio es coherente con un calentamiento y una mayor estratificación de las aguas frente a las costas de Norteamérica. También coincide con un supuesto decremento de la biomasa del macrozooplancton (Roemich y McGowan, 1995) y de la abundancia de aves marinas (Veit et al., 1996) en la Corriente de California. Todos estos cambios se complementan con el doblaje de la biomasa de zooplancton y de la abundancia de peces pelágicos en el Pacífico subártico entre la decada de los 50's y la decada de los 80's (Brodeur y Ware, 1992). En el centro del Pacífico Norte ha habido un incremento significativo en clorofila, asociado al descenso en la temperatura superficial (Venrick et al., 1987). Graham (1994) ha sugerido que este cambio en escala decadal tuvo su orígen en los trópicos y alcanzó el Pacífico Norte a través de teleconecciones atmosféricas. Dicho autor describe los cambios en el Pacífico tropical como un estado alterado semejante a un "quasi permanente El Niño".


Las fluctuaciones en la abundancia de peces pelágicos menores característicos de las corrientes limítrofes orientales pueden ser una buena aproximación de la respuesta biológica al cambio climático.


Las capturas de sardina y anchoveta indican que la Corriente de California y la Corriente de Perú-Chile han experimentado historias de crecimiento rápido y declinación repentina de sus pesquerías. El crecimiento de la sardina de California (Sardinops sagax) y la anchoveta peruana (Engraulis ringens) fue virtualmente incontrolable y ambas especies se colapsaron rapidamente ante su explotación intensiva. La sardina de California fue reemplazada por la anchoveta norteña (Engraulis mordax) y la anchoveta peruana por la sardina chilena.



Existen buenas razones para pensar que los registros de captura reflejan el efecto combinado de la pesca y el clima más que alguno de estos factores en forma separada. Análisis que están próximos a publicarse (Baumgartner, en prepar.) intentan separar el impacto de la pesca versus los cambios ambientales, que son provocados en última instancia por forzamiento climático. En la región comprendida entre la latitud de San Francisco y Baja California Norte, la declinación de la población de sardina californiana despues de 1945 ("biomasa observada", Fig. 3a), estuvo acompañada por un viraje significativo en la temperatura a escala decadal de un período cálido a uno frío (ver U.S. GLOBEC , 1994). Posteriormente, a partir de 1977, la temperatura en aguas costeras retornó al estado cálido que presentaba en la decada de 1930's y el inicio de los 1940's.


Con el objeto remover el efecto debido a la pesca en la serie histórica de datos de "biomasa simulada" se utilizó un modelo población-habitat basado en los principios erigidos por MacCall (1990). Esta aproximación es independiente a la que usaron Jacobson y MacCall (1995), pero arroja el mismo resultado. El modelo de simulación indica que sin la pesca, la población de sardina en la Corriente de California habría experimentado una declinción natural, pero habría permanecido una biomasa residual, posibilitando la recuperación de la sardina en el presente en forma mas sólida, hasta el nivel observado en los 1930's. Sin embargo, lo que observamos es una muy débil recuperación, resultado aparente de la sobrepesca y el cambio climático combinados. Esto nos lleva directamente al punto de la propagación del efecto de la intervención humana en los años 1930's y 1940's al sistema natural de hoy. Es posible que en un futuro cercano, un cambio climático hacia condiciones desfavorables a la sardina, posponga una recuperación saludable de su población por otros 50 años.



En la Cuenca del Sur de California, una proyección hacia el pasado del registro de abundancia de la sardina (Fig. 3b) muestra que la población ha estado sujeta a fluctuaciones interdecadales y centenarias. Esta reconstrucción fue posible en base al análisis de escamas presentes en el sedimento y la estimación de su tasa de depositación en la Cuenca Santa Barbara ( Baumgartner et al., 1992). En esta cuenca existen las condiciones apropiadas para la depositación y preservación de restos orgánicos, por lo que sus sedimentos son un registro excelente de la variabilidad interdecadal de la población y su relación con el ambiente físico.


La dificultad principal en el estudio de la variabilidad climática en los grandes sistemas de corrientes es la gran amplitud de las escalas espacio-temporales involucradas. Hasta la fecha el Programa estadounidense CalCOFI (California Cooperative Oceanic Fisheries Investigations) ha sido el proyecto mas exitoso y duradero que se ha desarrollado para el estudio de una corriente limítrofe oriental. El Programa CalCOFI arrancó en 1949 teniendo como objeto la investigación de las causas que provocaron la declinación de la abundancia de sardina en la Corriente de California. Al comienzo se planteó como una aproximación oceanográfica en la investigación pesquera y luego evolucionó hasta convertirse en un programa de investigación del ecosistema. Sobre los avances mas recientes en el uso e interpretación de los datos recabados por el Programa CalCOFI, ver Hayward et al. (1994).


La actividad central del Programa CalCOFI han sido las colectas oceánicas, las cuales al principio (1950's y 1960's) abarcaban una red muy extensa de estaciones. En un inicio las colectas tenían una frecuencia mensual y posteriormente trimestral. Hewitt (1988) provee una historia detallada de la cobertura geográfica y temporal de los cruceros CalCOFI hasta fines de los 1980's.