Cienc. y Tec. del Mar. Contrib. CONA N9 1, Páginas 69 - 85, Mayo 1975.

OCEANOGíU\FIA FlS:CA DESCRiPTIVA

PRODUCTIVIDAD PRIMARIA DE LAS AGUAS COSTERAS Y

OCEANICAS DE LAS ZONAS NORTE Y CENTRAL DE CHILE.

(OPERACION OCEANOGRAFICA MARCHILE V II I).

BORIS RAMIREZ R.
SERGIO PALMA G.
HECTOR BARRIENTOS C.

Centro de Investigaciones del Mar

Universidad Católica de Valparaíso

INTRODUCCION

A pesar de que hasta la fecha, se han rea- tras de agua, a objeto de estudiar la canti-
lizado algunas expediciones a través del li- dad de clorofila producida por los organis-
toral Norte y Central de Chile a fin de estu- mos fitoplanctónicos, y conseguir así una vi-
diar y conocer la capacidad productiva de sión de la distribución y abundancia que ex-
estas aguas (Expediciones SHOYO MARU, perimenta la productividad tanto latitudinal
1964; ANTON BRUUN, 1965-1966; MARCHI-
como longitudinalmente, a través de la zona
LE V, 1965 y MARCHILE VIl, 1967), la infor-
estudiada.
mación procedente de ellas sólo ha sido en-
tregada en forma de "data report", la cual
Además, estos estudios contribuirán a co-
carece de una adecuada interpretación que
permita un conocimiento integral de la pro- nocer el potencial f itoplanctónico que poseen
ductividad primaria y su relación con algunos estas aguas, para el mantenimiento de las
fenómenos oceanográficos. pesquerías pelágicas de carácter herbívoro,
como la anchoveta, cuya importancia econó-
Es por esto que durante la realización de mica se centra precisamente en la zona nor-
la Operación Oceanográfica MARCHILE VIII te del país.
se efectuó la recolección y análisis de mues-
70

MATERIALES Y METODOS

La Operación Oceanográfica MARCHILE te se midió en un espectrofotómetro Hitachi

VIII se realizó entre los días 10 de Agosto y Perkin Elmer Mod. 124 con cubetas de 1 cm
8 de Septiembre de 1972 con el Buque AGS. de paso de luz. Con los valores de densidad
"YELCHO", de la Armada de Chile y abarcó óptica se calculó la concentración de clorofila
un área del Pacífico Sur Oriental que se ex- "a"/m 8 (SCOR UNESCO, 1966 ); la diversidad
tendió entre los 189 y 339 Lat. S., y entre la de la composición específica de pigmento, se
costa chilena y los 809 Long. W. obtuvo a través del cuociente 0430/0665
eMARGALEF, 1960), y la biomasa planctóni-
Se recolectó un total de 112 muestras en ca (gramos de peso seco de plancton/m 8 ),
66 estaciones distribuídas en cuatro secciones según la expresión dada por MARGALEF y
perpendiculares a la costa esecc. 1, 3, 4 y HERRERA ( 1961 ).
5), y de una longitud aproximada de 450
millas cada una. (Fig. 1). En todas las esta- En la representación gráfica de las concen-
ciones se tomaron muestras superficiales con traciones de clorofila "a" en superficie, se em-
un balde plástico. Además, en las cuatro pri- plearon los siguientes rangos de productivi-
meras estaciones de cada sección, la recolec- dad:
ción se efectuó con botellas Van Dorn a las
profundidades de O, 1O, 20 y 30 metros. 0.01 a 0.30 mg/m 8 ••• como
áreas de baja
productividad
Se filtró un volumen de dos litros de agua
a través de filtros Millipore de 0,45 p.. y el 0.31 a 0.70 mg/m 8 ••• como
áreas de media-
extracto cetónico del pigmento fué obtenido na productividad
en frío después de 48 horas, según lo indica- > de 0.71 mg/m 8 .como áreas de alta
do por SCOR UNESCO e 1966 ). El sobrenadan- productividad

RESULTADOS Y DISCUSION

ALGUNAS CARACTERISTICAS OCEANOGRAFICAS DEL AREA

En la región estudiada, se encontró que los En base a la topografía dinámica superfi-

valores de temperatura y salinidad aumentan cial referida a 1000 db. (SIEVERS y SILVA,
paulatinamente hacia el norte, desde 149 e a 1975, Fig. 18), se observa que la Contraco-
179 e y desde 34,0°100 a 35,1 o100 respectiva- rriente del Perú_ tendría presumiblemente dos
mente. ramas: la primera de ellas más oceánica, si-
tuada al oeste de los 779 Long. W. y que se
En esta región, GUNTHER ( 1936) distin- extendería hasta los 279 Lat. S., que coinci-
gue dos corrientes superficiales: la Corriente diría con la ubicación dada por WYRTKY
Costera del Perú y la Corriente Oceánica del ( 1963 ) . La segunda, serfa más costera y pe-
Perú, denominadas, ramas Costera y Oceáni- netraría hacia el Sur por los 759 Long. W.,
ca de la Corriente de Humboldt respectiva- extendiendo su acción hasta Valparaíso.
mente (SIEVERS y SILVA, 1975). Por otra
parte, WYRTKY ( 1936) señala que al norte La región costera de la zona norte (Sec-
de los 259 Lat. S., ambas corrientes se separan ción 1 y 3), estaría influenciada por fenóme-
por la Contracorriente del Perú que fluye ha- nos de afloramiento provocados por la acción
cia el Sur. de los vientos predominantes de la región.
 71

Por otra parte, la zona frente a Huasco (Sec- En la región sur del área, frente a Valpa-
ción 4), presenta características de corrientes raíso, los flujos hacia el norte se ven influen-
superficiales un poco diferentes a las de las
ciados en la zona costera por fenómenos de
restantes secciones, debido a la presencia de
un remolino de carácter anticiclónico, cuyo surgencia y en la zona oceánica (799 Long.
núcleo se sitúa aproximadamente a 90 millas W.) probablemente por un flujo hacia el sur
de la costa. (SIEVERS y SILVA, 1975, Fig. 18).

DISTRIBUCIQN SUPERFICIAL DE LA PRODUCTIVDAD PRIMARIA

Comparando los gráficos de clorofila "a" y ductividad localizada entre los 729 y 739
la topografía dinámica superficial referida a Long. W. (Fig. 2). Alrededor de los 759 Long.
1000 db. (SIEVERS y SILVA, 1975), se apre- W., se ubica una zona de alta productividad
cia una estrecha relación entre ellos. Es así coincidente con el flujo de la Contracorriente
como en las secciones situadas más al norte del Perú, asociada además a dos zonas de
de la región (Sección 1 y 3), se encuentra una mediana productividad, causadas probable-
riqueza fitoplanctónica en las zonas costeras mente por la divergencia entre los flujos del
coincidente con los fenómenos de afloramien- sur (Rama Costera y Oceánica de la Corriente
to. Esta sección presenta elevadas concentra- de Humboldt) y la Contracorriente del Pe rú
ciones de clorofila "a" en relación a las zo- (FORSBERGH y JOSEPH, 1963).
nas restantes (Tabla 1). La riqueza oceánica
presente al norte de estas secciones se debe-
En la Sección 4, la baja productividad (pro-
ría a poblaciones fitoplanctónicas muy jóve-
medio de 0.12 mg/m 3 ), se hace casi general
venes que corresponderían al grupo de los
cocolitofóridos. Es posible efectuar esta supo- a través de sus 450 millas, a excepción de
sición, en base a los antecedentes proporcio- una faja de mediana productividad ubicada
nados tanto por el bajo cuociente de diversi- entre los 749 y 759 Long. W., que coincide
dad e< 1.0), como por los bajos valores de con el flujo hacia el sur de la Contracorriente
biomasa ( < 1.04 mg/m 3 ). del Perú (Fig. 2). Los valores de las restantes
secciones, comparativamente hablando, son
Las poblaciones costeras a causa de los cuatro veces superiores a esta última. Corrobo-
vientos predominantes, serían desplazadas rando esto se encontró que el mayor porcen-
hacia el noroeste, las cuales irían envejecien- taje de las estaciones de esta sección presen-
do en el transcurso de este desplazamiento, tan valores de clorofila que se agrupan en el
lo que coincidiría con la franja de baja pro- rango de baja productividad. (Tabla 1).

TABLA l.

Distribución superficial de cl orofila "a" (mg/m 3 ), en número de estaciones por sección,

agrupadas, en rangos de productividad.

RANGO CLOR. "a" PRODUCTIVIDAD NUMERO DE ESTACIONES POR SECCION

mg/mS PRIMARIA SECC. 1 SECC. 3 SECC. 4 SECC. 5

0.01 0.30 Baja 7 8 14 5

0.31 0.70 Mediana 5 5 1 7
> de 0.71 Alta 5 2 o 1
72

Esta diferencia en la capacidad producti- cia el sur detectado en las proximidades del
va de las secciones, plantea algunas interro- Archipiélago de Juan Fernández.
gantes, ya que lo esperado teóricamente para
las áreas costeras, debería ser el aumento gra- En general, podemos apreciar:
dual de la producción hacia el norte, causa-
1.- Las regiones de alta productividad
da por las surgencias locales (FORSBERGH y
(Fig. 2, color rojo), están situadas en las
JOSEPH, 1963). Sin embargo, de manera ge-
zonas costeras comprendidas entre los 189 y
neral se observa una mayor capacidad foto-
259 Lat. S. y en una región oceánica localiza-
sintética para las aguas costeras en relación
da alrededor de los 759 Long. W., frente a
a las oceánicas.
Arica.
En la región sur del área (Sección 5), los
mayores valores de producción están centra- 2.- Las regiones de mediana productividad
dos a 12 millas de la costa , los que disminu- (Fig. 2, color rosado), están situadas en la
yen gradualmente hacia el océano (Fig. 12). zona sur del área estudiada, y también en
Al oeste de los 739 Long. W., se encuentra las regiones oceánicas que se extienden a lo
una zona de mediana productividad, cuyo es- largo de toda el área y que coinciden con el
pesor varía entre las 70 y 80 millas (Fig. 2). flujo hacia el sur de la Contracorriente del
Finalmente se puede observar que al oeste Perú.
de esta sección se ubica una ancha zona de
baja productividad, que es interrumpida por 3.- Las regiones de baja productividad
dos núcleos de mediana producción. El núcleo (Fig. 2, color rosa pálido), están situadas fun-
ubicado alrededor de los 789 Long. W., po- damentalmente frente a Huasca y también
dría deberse a la divergencia producida en- en las regiones coincidentes con el flujo ha-
tre el flujo hacia el norte de la rama Oceáni- cia el Norte de la rama Oceánica y Costera
ca de la Corriente de Humboldt y el flujo ha- de la Corriente de Humboldt.

DISTRIBUCION VERTICAL DE LA PRODUCTIVIDAD PRIMARIA

El análisis y discusión de los datos, para Efecto Eckman. Por último, la biomasa pig-
las cuatro estaciones más costeras de cada mentaria es baja, acentuándose esta pobreza
sección, se efectuó en base a las relaciones en la estación 4 (Fig. 5).
existentes entre la clorofila "a", el cuociente
de diversidad y la biomasa pigmentaria total En la Sección 3, se detecta una cuña de
(MARGALEF, 1972), considerando siempre la agua de mediana capacidad productiva, cen-
influencia que algunos factores abióticos tie- trada en la Estación 32; a ambos lados de
nen sobre el sistema costero de producción, ella, se sitúan zonas de alta productividad
que puede ser alterado por ellos. (> 2.0 mg/m 3 ), especia lmente en los pri-
meros 20 m ( Fig. 6 ). Los valores del cuocien-
En la Sección 1, en base a las isopletas de te de diversidad se mantienen bajos, en casi
clorofila "a" , se observó que sus valores má- toda la sección (Fig. 7). La biomasa pigmen-
ximos están centrados entre los 1O m y 25 m taria presenta una distribución similar a la
de profundidad (Fig. 3), asociados con una de producción, existiendo una zona pobre en
d iversidad baja casi general para la sección,
a excepción de la Estación 1 donde es más
forma de cuña e< 20 mg/m 3 ), que coincide
con la faja de agua poco productiva (Fig. 8).
alta (Fig. 4). Además, el incremento de la
clorofila desde la costa (Est. 1) hacia el océa- La Sección 4 situada frente a Huasca, pre-
no (Est. 4), va asociado con un aumento de senta bajas concentraciones de clorofila "a",
la tasa de renovación celular, indicada por el que no exceden los 0,30 mg/m 8 (Fig. 9).
bajo cuociente de diversidad. Este incremento Por su parte, los mayores valores del cuocien-
se produciría por el arrastre de poblac1ones fi- te de diversidad están centrados en los pri-
siológicamente maduras, con valores de diver- meros 1O m de las Estaciones 35, 36 y 37,
sidad superiores a 3.0, provocado por el el resto de la sección tiene una baja diversi-
 73
dad pigmentaria (Fig. 10). Los valores de mentaría presenta dos núcleos de altos va-
biomasa son bajos e<
30 mg/m 3 ), y están lores (> 50 mg/ m 3 ), el primero ubicado a
distribuídos alrededor de los primeros 1O m. 30 m de profundidad en la Estación 65 y el
(Fig. 11 ). segundo, en la superficie de la Estación 64
(Fig. 14).
En la Sección 5, los valores de clorofila "a"
van incrementando desde la costa (Est. 66 ) , En general, se puede decir que la Seccción
hasta las proximidades de la Estación 64, 4 es la única que presenta grandes diferen-
observándose a la vez, un aumento gradual cias con respecto a las otras tres secciones,
de su valor hacia profundidad. Más allá de ya que en ella, los parámetros analizados de-
la Estación 64, se aprecia una disminución de muestran una escasa productividad y bioma-
la producción (Fig. 12). El cuociente de diver- sa pigmentaria, en oposición a una alta di-
sidad aumenta hacia las estaciones más ale- versidad que es indicativa de poblaciones fi-
jadas de la costa (Fig. 13) y la biomasa pig- toplanctónicas muy maduras.

RESUMEN

Se observó durante los meses de Agosto y Septiembre de 1972 las variaciones de pigmentos
fotosintéticos de las aguas del Pacffico Sud Oriental frente a las costas Norte y Central de Chile.

Las mayores concentraciones de clorofila "a", de biomasa planctónica y bajos valores del cuo-
ciente de diversidad (< 3,0) se encuentran en las zonas costeras, excepto frente a Huasco, (289
Lat. S.). Estos resultados permiten comprobar la existencia de poblaciones jóvenes de fitoplancton
y una alta productividad primaria en la zona nerítica.

En las regiones oceánicas, se observó una disminución de la capacidad productiva indicada por
las bajas concentraciones de clorofila "a".

SUMMARY

Variations in pigments of South Eastern Pacific waters adyacent to the Northern and Central coast
of Chile, was observed durin9 August and September 1972.

High concentrations of chlorophyll "a", biomass and low levels of pigment diversity were de·
tected in coastal zones with exception of Huasco (289 Lat. S.). These relations are interpretad as
indicating the presence of young populations and high productivity of phytoplankton, in the neritlc
zone.

In the offshore area, the decrease of chlorophyll "a" concentration was interpretad as low pri-
mary productivity.
74

AGRADECIMIENTOS

Deseamos expresar nuestros sinceros agradecimientos a los señores Nelson

Silva S., lván Sepúlveda V. y Patricio Arana E. , del Centro de Investigaciones
del Mar (CIMAR), por la revisión y críticas al manuscrito.
Además agradecemos al Instituto Hidrográfico de la Armada, por la invita-
ción cursada al Centro de Investigaciones del Mar (C IMAR) de la Universidad
Católica de Valpa raíso, para participar en lo Operación Oceanográfico MAR-
CHILE VIII.

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 •
17 • • • • 12• • • • • •••
S E CCION

SECCION 3
ANTOFAGASTA
• • • • •
24
• • • • • •
20

..
l. Ion I'Íiia
l. Son Ambroolo

SECCION 4

SI 44
• •
• • •• • • • •• • •

Operación Oceanográfica
MARCHILE VIII
16 Agosto - 8 Septiembre
1972
•

•
84
SECCION 5
1. Alojondro Sol~lr~ .o<:l. 1 e 1
• • • • • ANTONIO
O l. RÓblnoon Cruooo ~~
70°

Figura 1.- Posición geográfica de las estaciones

 76° 1o•w
SECCION t

,,.
20"5

21°

22°

23°

ORIGASTA
24°

2 5° 25°

26°

27°

28°

29°

3 0" 30°

0,0 a O, !O mv/m1 •
31°
1
0,31 a 0,70 1119/ m •

> 0,71 m9fm1 •

3ZO

33°

SECCION !S
34°

!~·J------r----~~--~----~----~----r---~~--~-----r-----r-L---r----~~--~ 35°
so• 7 !5• 1o•
Fig 2 .- Distribución superficial de clorofilo ~a·· (mg/m3). Lo escala dado o la izquierda
de la figura seftalo los valores de boja (1 l, mediana (2) y alta productividad (3)
del áreo . Las flechas Indican topografía dinámico referido a 1000 decibores, (adaptado
de Slevers y Silva, 1974 .)
 Eo!. 4 Eol. S Ett. 2 Eol

20 15 10 5 rolllat O

Figura 3.- Dlstnbuclón vertical de clorofila 'a' (111!1/m3) para las cuatro estaciones
más costeras de la sección l.
l!st. 4 Ett 3 Est. 2 Eet. 1
Om,---------------------_.---------------4----------------------~----r------4-----------------~rOm

10 10

20
~ 2 20

__/
('
>2

so so

2S 20 15 10 5

A gura 4- Distribución vertical del cuociente de diversidad (0430/0665) para las cuatro
estaciones m6s costeras de kl sección l.

o ..
Etl 4
40
Om
<20
>10 30

20
10 10

zo

20 20

so
¡;:: so

20 15 10 5

Agura 5.- Distribución vertical de la Biomasa planctónlca (mg/m3) para las cuatro
estaciones más costeras de la sección l.
 2P
3.0
10 10
>z.o

"0/'_'\\ '\
20

~'
lO

w\
30 30

25 zo 15 10

Figura 6.- Distribución vertical de clorofila 'a'(mg/m3) para las cuatro estaciones
más costeras de la sección 3 .

Eat. 31 E .. 32 Eat 33 Eat 34

Om,---------------~------------------------~--------~----------~~-----r--------~-----------rom

~._)
10 10

>2

20 20

30 30

25 20 15 10 miiiOI 0

Figura 7.- Distribución vertical de la diversidad (D430/D665} para las cuatro

estaciones más costeras de la~ 3.

Ell 31 Eot. 32 Eot. 33 Est. 34

25 20 15 10 milla. O

Figura 8.- Distribución vertical de la Biomasa planctónica ( mg/m3) para las cuatro
estaciones más costeras de la sección 3.
 > ./
10 • >. 1 /0

<.1

20 20

30 30

25 20 15 10 mJIICI 0

Figuro 9.- Distribución vertical de clorofilo "o · (mg/m3) poro los cuatro estaciones
más costeros de lo sección 4.

20 ~ 20

30 • 30

25 20 15 10 mil lo s O

Figuro 10.- Distribución vertical de la diversidad (D430/ D665) poro las cuatro
estaciones más costeros de la sección 4

0 ~1.1t;3~e--------------------------~------------~E~··~.3~7~------------~------~E=·~··~3=6~----~E~st4.~35~-------------.r o m
>10

------10

<lO
10 10

/0

20
10
/ 20

10

30--30 30

25 20 15 10 millos O

Figura 11.- Distribución vertical de lo Biomoso pkmctónico (mg/ m3} para las cuatro
estaciones más costeras de la sección 4.-
 Est. 6 3 Eat. 64 Est 6 S Est. 66
Om Om
>.4

.4

<.4 .4
10 10

20 .4 20

30 30

25 20 15 10 o
Figura 12 .- Distribución vertical de clorof ila ·a { mgf m3) para las cuatro estaciones
más costeras de la sección 5

Est 63 Est. 64 Est. 6 5 Est. 6 6

Om,-----------~--------------------,-->~ 6 ~r---------------~--+-----------~------------------------~r- Om
6

10 <3 10

20 >} 20

30 r.----.. 2 30

25 20 15 10 millos o

Figuro 13.- Distribución vert ical de la diversidad { D430/ D665) poro las cuatro
estaciones más costeros de la sección 5

Est. 63 Eat. 6 4 Est. 6S Est. 66

Om Om

>20

10 10
< lO

20
> 30
. ~ 20

~~\\
30
> 10

20 ~
30 .---<iO! o, ' \ 30

25 20 15 10 millas o
F iguro 14.- Distribucion vertical de lo Biomasa planctónica {mg/ m3 ) para las cuatro
estaciones más costeras de la sección 5