Estudio de la variabilidad interanual de la producción primaria en el mar peruano mediante un modelo físico-biogeoquímico y observaciones in situ de alta frecuencia: Hacia un sistema operacional

La Producción Primaria (PP) juega un papel principal dentro del ciclo del carbono, es así que en la actualidad el ~30% del CO2 antropogénico emitido hacia la atmósfera, es fijado por el fitoplancton mediante el proceso de la fotosíntesis. Además, la PP tiene implicancias sobre el cambio climático, debido a que el CO2 junto con otros gases de efecto invernadero, son los principales actores del calentamiento global, por lo que entender y estimar las variaciones de la PP ayudará a tener un estimado del flujo del carbono océano-atmósfera. En la actualidad, es poco lo que se sabe sobre la PP frente a Perú y los muestreos in-situ (muy escasos) no han sido suficientes para caracterizar la estacionalidad ni la variabilidad interanual de la PP. Las medidas de las tasas de PP in-situ son complejas y siempre es requerida una alta especialización para realizarlas, ya que se suele calcular a través de cambios en la concentración del oxígeno, cambios del pH, cambios en la concentración de CO2 o midiendo la tasa de incorporación de 14CO2, entre otros. Por tales motivos, el principal objetivo del proyecto del investigador postdoctoral es una forma más eficiente y de bajo costo, pues la producción primaria podría obtenerse indirectamente a partir de data in-situ existente de clorofila e intensidad lumínica medidas en cruceros y/o estaciones fijas proporcionadas por el Imarpe. Es así como el proyecto de investigación que se propone, apunta a implementar el modelo estadístico del proyecto base para la costa peruana, pero que sea alimentado no con data satelital, sino con data in-situ del Imarpe de la más alta resolución espacio-temporal disponible. Esto será posible gracias a la información in-situ proveniente de los “Gliders”, que son vehículos autónomos marinos que poseen la capacidad de sumergirse y tomar mediciones de variables físicas y biogeoquímicas en tiempo real, como por ejemplo, temperatura, salinidad, clorofila, oxígeno, entre otras. Cabe resaltar que el muestreo de los Gliders es de altísima resolución espacial y temporal (metros y segundos, respectivamente), lo cual sin duda ayudará a mejorar el modelo estadístico implementado. Adicionalmente, el proyecto de investigación propone la implementación de un modelo hidrodinámico acoplado para complementar el estudio. A diferencia del modelo estadístico, esta metodología numérica requiere de mucho poder computacional, la cual también está disponible en la supercomputadora (cluster) del Imarpe. El investigador postdoctoral tiene amplia experiencia en el uso de este modelo acoplado físico-biogeoquímico. Su experticia contribuirá significativamente a la capacidad ténica dentro de la Dirección de Investigaciones Oceanográficas y Cambio Climático (DGIOCC) del Imarpe. Los resultados obtenidos servirán para evaluar la robustez en los estimados de la PP al ser comparados directamente con las observaciones. Finalmente, como producto final esperado, esto servirá para implementar un sistema de alerta temprana al operativizar un modelo de predicción ante futuras variaciones de la producción primaria debido a diferentes escenarios, como por ejemplo, olas de calor marinas, fenómeno El Niño, episodios de relajación de los vientos costeros, oleajes, entre otros, y así nos ayude en la toma de decisiones y protocolos de mitigación.