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TENDENCIAS DE LA TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL EN EL MAR CARIBE Y EL OCÉANO PACÍFICO ESTE
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Emil A. CherringtonBetzy E. Hernández Bessy C. García Antonio H. Clemente Marcelo O. Oyuela
Centro del Agua del Trópico Húmedo para América Latina y el Caribe (CATHALAC)111 Ciudad del Saber, Ciudad de Panamá, Panamá TEL: (507) 317-3200 • [email protected]
Mayo 2011
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INTRODUCCIÓNMesoamérica y el Caribe representan puntos críticos globales para la biodiversidad. Además de que Mesoamérica es la casa de casi el 9.4% de las especies terrestres del mundo, el ambiente marino de la región es también de importancia global. Los ecosistemas de arrecifes coralinos se pueden encontrar a través del Mar Caribe, y el Sistema Arrecifal Mesoamericano (SAM) situado en el norte de las aguas territoriales de Mesoamérica es el segundo más extenso en el mundo, después de la Gran Barrera de Coral de Australia. Una proporción significativa de los habitantes del continente Mesoamericano y el Caribe insular depen-den del mar para su sustento. Esos medios de subsistencia, sin embargo, son amenaza-dos por un número de factores, uno de los cuales es el cambio climático, y cuyo efecto conduce a incrementar las temperaturas del océano. Las temperaturas calientes del océa-no, año tras año, alimentan los huracanes y las tormentas tropicales recurrentes que devastan la región.
Sin embargo, un vacío clave en la compren-sión de lo qué está ocurriendo en las aguas de Mesoamérica y de las islas caribeñas, es la falta de una red global comprensiva de sensores para recolectar información sobre las temperaturas fluctuantes de los mares. La tecnología satelital, sin embargo, hace y sigue haciendo contribuciones importantes en ese ámbito. En el 2005, por ejemplo, se estableció el Sistema Regional de Visual-ización y Monitoreo (SERVIR) en el Centro del Agua del Trópico Húmedo para América Latina y el Caribe (CATHALAC),en colabo-oración con la NASA, la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Interna-cional (USAID) y otras instituciones asocia-das. SERVIR es como un observatorio virtual del ambiente marino y terrestre de la región y su atmósfera. La información del sistema se proporciona libremente a toma-dores de decisiones de la región, a científi-cos y al público en general vía Internet en www.servir.net.
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OBJETIVOSEl objetivo de este estudio es revisar el valor de los datos satelitales del pasado decenio para entender cómo la temperatura de la superficie de las aguas frente a las costas de Mesoamérica (es decir, Océano Pací-fico oriental y el Mar Caribe) ha cambiado durante la última década. Puesto que los datos de los indicadores de temperatura son deficientes, estos datos satelitales también proporcionarán la primera perspectiva sobre la temperatura de los océanos. Se hace uso de Espectroradiómetro de Imagen de Reso-lución Moderada (MODIS) de la NASA, que orbita a unos 705 kilómetros sobre la superficie de la tierra en los satélites Terra y Aqua y que se utiliza para estudiar los dife-rentes procesos en los océanos del mundo (Lillesand y otros 2007, UMD 2007). En cuanto a las lecturas de la temperatura, MODIS toma fotos de Mesoamérica alre-dedor de cuatro veces al día.
METODOLOGÍALos datos de la temperatura superficial del mar del MODIS fueron adquiridos de la NASA, utilizando los datos del día y de la noche del MODIS del satélite Aqua. Los análisis y las visualizaciones utilizados en este trabajo fueron producidos con el siste-ma de datos en línea Giovanni, desarrollado y mantenido por el NASA GES DISC (Datos de Ciencia de la Tierra y Servicio de Infor-mación Goddard), usando el dominio repre-sentado en la Figura 1. Además de generar mapas de temperatura media mensual para el período comprendido entre julio 2002 a diciembre de 2010, el sistema también fue capaz de generar una serie de tiempo de las temperaturas media, máxima y mínima.
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RESULTADOSLos datos de satélite revelan, por primera vez, las tendencias sobre las fluctuaciones de temperatura anual en el Pacífico oriental y en el Mar Caribe. Las Figuras 2 y 4, por ejemplo, muestranque febrero tiene generalmente las temperaturas promedio diurnas más bajas, así como las temperaturas prome-dio nocturnas más bajas. Desde mediados de 2002 hasta finales de 2010, la temperatura media más alta durante el día se observó por encima de 29 grados Celsius, por lo general en septiembre de cada año; mien-tras que la temperatura promedio más alta durante la noche estuvo generalmente justo por debajo de los 29 grados y también se
Figura 1. Temperaturas promedio diurnas de la superficie del mar, en base a los datos del MODIS del satélite Aqua para el período febrero 2000-diciembre 2010 (fuente: sistema Giovanni de la NASA).
Figura 2: Temperaturas medias durante el día (fuente: sistema Giovanni de la NASA).
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Figura 3. Temperaturas promedio nocturnas de la superficie del mar, en base a los datos del MODIS del satélite Aqua para el período febrero 2000-diciembre 2010 (fuente: sistema Giovanni de la NASA).
Figura 4. Temperaturas medias durante la noche (fuente: sistema Giovanni de la NASA)
observó en septiembre de cada año. El año 2006 registró la mayor temperatura media de la década.
Mientras que las temperaturas promedio alcanzan los 29 grados, las Figura 5 y 6 cuentan una historia diferente, desde la perspectiva de temperaturas máximas. Por ejemplo, las temperaturas máximas por lo general han sido registradas en agosto. La temperatura máxima durante el día alcanzó un máximo de aproximadamente 35.7 grados en agosto de 2004, mientras que la tempera-tura máxima en la noche alcanzó un máximo de unos 33.3 grados en agosto de 2005.
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Figura 5. Temperaturas máximas diurnas (fuente: sistema Giovanni de la NASA)
Figura 6. Temperaturas máximas nocturnas (fuente: sistema Giovanni de la NASA).
En el año 2006 se registró la temperatura máxima más baja de la superficie del mar durante el día (en el mes de febrero), ese mismo año también viola temperatura mínima más baja diurna (en abril) y la temperatura mínima más baja nocturna (en mayo). Las temperaturas mínimas generalmente oscilaron entre los 13 y 25 grados durante el día y los 13 a 24 grados durante la noche.
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1 Los valores de datos para los meses de diciembre de 2005, de abril de 2006 y mayo de 2006 parecen ser anómalos. 2 Los valores de datos para los meses de diciembre de 2005, de abril de 2006 y mayo de 2006 parecen ser anómalos.
Figura 7. Temperaturas mínimas diurnas (fuente: sistema Giovanni de la NASA) 1
Figura 8. Temperaturas mínimas nocturnas (fuente: sistema Giovanni de la NASA)2
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DISCUSIÓNLas fluctuaciones en la temperatura super-ficial del mar pueden tener muchas impli-caciones para las especies marinas y los ecosistemas marinos. Cuando la región es el hábitat del segundo mayor sistema de arrecifes de barrera y en donde esos arreci_fes coralinos se ha blanqueado en la última década, se debe reconocer que los cambios en la temperatura de la superficie de los océanos podría tener cambios adversos en los arrecifes y en la pesca de arrecife de la cual dependen los habitantes de la región.
En cuanto a los estudios de seguimiento, esta investigación plantea el seguimiento en el área del establecimiento de relacio-nes estadísticas entre la temperatura y otros factores, tales como la incidencia de floraciones de algas nocivas o huracanes. En el primer caso, es posible que haya una relación causal entre la proliferación de floraciones de algas y las altas temperaturas del agua. En cuanto a la cuestión del cambio climático previsto, hay que señalar primero que hay muy pocos datos para concluir si los océanos de la región están en efecto calen-tándose.
Sin embargo, si ellos de hecho se están calentando, esto podría tener consecuen-cias desastrosas. Un estudio realizado por la Universidad de las Antillas sobre los posi-bles impactos del cambio climático en el Caribe cita cómo los cambios de temperatu-ra probablemente causarán la migración de especies de peces a aguas más frías (Nurse 2008). Un análisis más detallado no deja de justificarse sobre cómo ha ido variando la temperatura alrededor de los arrecifes de coral, la exploración de la relación entre la temperatura y floraciones de algas nocivas, la relación entre la temperatura y el forta-lecimiento de los huracanes, y la relación entre la temperatura y la productividad de las pesquerías regionales.
CONCLUSIONESSe demostró, a través de la utilización del sistema Giovanni de la NASA, que la temperatura superficial del mar en el Pací-fico oriental y el Caribe presentan un alto grado de variación intra-anual. Por ejemplo, las temperaturas son generalmente bajas al final y el comienzo del año, y el pico es alrededor de septiembre. Las temperaturas medias varían generalmente entre 26 y 29 grados durante el día, y 25.5 y 28.5 duran-te la noche. Las temperaturas máximas, en cambio, han alcanzado por encima de 35.5 grados en 2004, una situación que si se agra-va,es probable que conduzca a la decolora-ción de los arrecifes de coral de la región.
Aunque no es exhaustivo, este estudio pretende ser un primer corte, una evaluación somera de los cambios de temperatura super-ficial del mar en el Océano Pacífico y el Mar Caribe. Los datos de satélite han revelado las tendencias en los cambios de tempera-tura, los que antes eran desconocidos debido a la falta de datos. Se espera que este tipo de investigación siente las bases para estudios más profundos sobre cómo la temperatura superficial del mar está cambiando, y sus relaciones con otros fenómenos, como hura-canes y floraciones de algas nocivas.
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AGRADECIMIENTOSEste trabajo fue apoyado por el Contrato No. NNM07AB02C de la NASA con CATHAL-AC, a través del generoso apoyo de la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID). En particular, se debe hacer un reconocimiento a Carrie Stokes, Orlando Altamirano, Rubén Alemán y Michelle Jennings de USAID. Emilio Sempris, Director de CATHALAC, Michael Freilich, Director de la División de Ciencias de la Tierra de la NASA, Administrador del Programa de Pronósticos Ecológicos de la NASA, Woody Turner, Director del Proyecto SERVIR Daniel Irwin de la NASA, y Directora de Programas Internacionales de SERVIR Gwendolyn Artis de la NASA, son también reconocidos por su apoyo, al igual que Eric Anderson y Africa Flores de la Universidad de Alabama-Huntsville.
REFERENCIASAnderson, E.R., Cherrington, E.A., Tremblay-Boyer, L., Flores, A.I, and E. Sempris. 2008. “Identifying Critical Areas for Conservation using measures of Biodiversity and Climate Change in Central America, Mexico, and the Dominican Republic.” Biodiversity 9 (3 & 4): 89-99
Barry, P.L. 2003. “Mesoamerica Burning.” Science@NASA. National Aeronautics and Space Administration. Washington, DC. Disponible en línea: http://science.nasa.gov/head-lines/y2003/16may_biocorridors.htm
Conservation International (CI). 2006. “Biodiversity Hotspots: Mesoamerica.” Center for Applied Biodiversity Science. Washington, DC. Disponible en línea: http://www.biodiver-sityhotspots.org/xp/hotspots/mesoamerica/Pages/biodiversity.aspx
Lillesand, T.M., Kiefer, R.W., and J.W. Chipman. 2007. Remote Sensing & Image Interpre-tation. Sixth Edition. Wiley & Sons. 756 pp.
Nurse, L. 2008. “Incorporating Climate Change Projections into Caribbean Fisheries Management.” Proceedings of the 61st Gulf and Caribbean Fisheries Institute. Gosier, Guadeloupe. Disponible en línea: http://procs.gcfi.org/pdf/GCFI_61-20.pdf
