Influencia de la estructura vertical de frentes oceánicos en la productividad primaria del Sistema de Afloramiento Peruano: Un estudio mediante vehículos submarinos autónomos

Los Sistemas de Afloramiento de Borde Oriental son regiones ubicadas en los márgenes occidentales de los continentes caracterizadas por tener una alta productividad biológica y una alta diversidad de especies. De estas, el Sistema de Afloramiento Peruano (SAP) está caracterizado por vientos intensos a lo largo de la costa que desencadena celdas de afloramiento intenso que permite el ascenso de aguas frías y ricas en nutrientes de sub superficie hacia la superficie, lo que hace al SAP un ecosistema altamente productivo. Siendo una región de alta importancia para las pesquerías y con una alta variabilidad debido a su cercanía al ecuador, el monitoreo constante del SAP presenta un desafío para las instituciones encargadas de su estudio. Efectivamente, el Instituto del Mar del Perú (IMARPE) viene desarrollando múltiples campañas oceanográficas desde los años 1960 con el objetivo del muestreo de toda la costa peruana hasta las 200 millas náuticas (mn). Esta actividad ha sido muy efectiva en representar las principales características del ambiente marino y que ha sido enriquecida recientemente con la adquisición de cuatro vehículos autónomos submarinos conocidos como gliders. Estos equipos de última generación permiten el muestreo de la columna de agua hasta los 1000 m con una alta resolución espacio-temporal lo cual quedó demostrado en múltiples despliegues exitosos frente a Talara (~4.6 ºS) y Callao (~12 ºS) desde el año 2008. Estos equipos, controlados remotamente, han servido para estudios oceánicos extremos de gran escala como el monitoreo del evento El Niño 2023-2024 debido a su capacidad de transferir sus datos en tiempo real a través de una comunicación satelital. Además, dada la posibilidad de la captura de información a una alta resolución, nos permitirá el estudio de procesos de meso y sub mesoescala (del orden de ~ 1-100 km) como remolinos y frentes respectivamente. Estos últimos han demostrado ser zonas de agregación del fitoplancton y se ha reportado tener asociado velocidades verticales de hasta ~100 m/día logrando introducir nutrientes a la capa eufótica, lo cual resalta la importancia de estas estructuras en la cadena trófica. El objetivo de este trabajo es explicar la influencia de los frentes en la distribución de la clorofila, el oxígeno y los nutrientes en la columna de agua frente a la costa peruana. Teniendo en cuenta este objetivo, el enfoque metodológico consta de las siguientes etapas. La primera se enfoca en el procesamiento de datos in situ obtenidos de despliegues gliders históricos y actuales, para pasar luego a la detección de frentes mediante la elaboración y optimización de un algoritmo basado en la densidad de la columna de agua. El siguiente paso es caracterizar los frentes en la columna de agua en el norte (Talara) y centro (Callao) de Perú y su comportamiento durante los eventos El Niño y La Niña. Además, en base a un método de Inteligencia Artificial, estimaremos los nutrientes usando para ello los datos recolectados por los gliders. Asimismo, mediante la solución de la ecuación omega en 2D, se calcularán los flujos verticales que pueden introducir nutrientes a la zona eufótica teniendo un impacto en las concentraciones de oxígeno y clorofila. Se anticipa que los resultados mostrarán un contraste en la profundidad de los frentes detectados durante las estaciones de verano e invierno. Se espera detectar un mayor número de frentes en invierno, especialmente en zonas de transición entre la costa y alta mar, asociadas con mayor actividad de submesoescala debido a la profundización de la capa de mezcla. Finalmente, el estudio de la dinámica de los frentes contribuirá a futuros proyectos que asocien la dinámica sub mesoescala con una comprensión integral de la ecología y la pesquería en la región.