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Variaciones de la concentración de la clorofila "a" y su relación con los

parámetros físicos medidos en los bancos de Salmedina durante 2003 2004,
Caribe colombiano

Article  in  Boletín Científico CIOH · December 2004

DOI: 10.26640/01200542.22.56_63

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Constanza Ricaurte-Villota Carlos Alberto Andrade

Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras (INVEMAR) EXOCOL SAS
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 Variaciones de la concentración de
la clorofila a y su relación con los
parámetros físicos medidos en los
bancos de Salmedina durante 2003
2004, Caribe colombiano

Resumen
*Jaime A. Orejarena Se estudia la variabilidad de la clorofila a (medida por el método
A_como_la@hotmail.com Strickland y Parsons, 1972) superficial y su relación con los
parámetros oceanográficos medidos en los Bancos de Salmedina
*Juan Gabriel Domínguez en el lapso de septiembre de 2003 a septiembre de 2004. Los
Gabrielh76@hotmail.com parámetros oceanográficos observados respondieron
principalmente a la estacionalidad tropical y a la ocurrencia de
*Constanza Ricaurte surgencia durante la época de vientos. La clorofila a mostró una
sasyricaurte@yahoo.com oscilación con un período alrededor de 57 días, con modulación
estacional en cuanto a su cantidad, siendo mayor en la época de
*Gisela Mayo lluvias. Esta periodicidad se observó en la turbidez y la
gisemayo2003@yahoo.es transparencia del agua.

*Carlos Alberto Andrade Palabras claves: Clorofila a, bancos Saldemina, Mar Caribe
Candrade@buzcaltd.com

**Hernán Mauricio Ospina Abstract

The variability of the chlorophyll a at sea the surface measured
**William Castro by (Strickland y Parsons, 1972) was studied and compared with
oceanographic parameters measured in Salmedina Banks
*GIO-ENAP during September 2003 - September 2004. The parameters
**CIOH responded mainly to the tropical seasonality, and the
occurrence of upwelling during the windy season. The
chlorophyll showed an oscillation around 57 days, with
seasonal modulation in its amount, with larger values during the
rainy season This regularity was observed in the turbidity and
the transparency of the water.

CIOH
www.cioh.org.co
Key words: Chlorophyll a, Saldemina banks, Caribbean Sea

Introducción
La Clorofila a, es un factor importante para entender los

56 BOLETÍN CIENTÍFICO No. 22 - CIOH

procesos que suceden en los Bancos de Metodología
Salmedina junto con el conocimiento integral
que debe tenerse sobre ellos. A su vez el
conocimiento de las diferentes características Durante Sep. / 2003 a Sep. / 2004 se ocuparon
oceanográficas de la zona de estudio que cinco estaciones ubicadas en los Bancos
permiten entender no sólo este cubriendo la zona cada quince días (Fig. 1). El
comportamiento biológico sino la dinámica desplazamiento hacia el área se realizó en
del área en general. lancha, ubicando cada estación con un
geoposicionador satelital GARMIN modelo
Los Bancos de Salmedina son una formación MAP 76.
coralina localizada a 7 km al Oeste de la punta
norte de la Isla de Tierra Bomba (Bahía de
Cartagena) que se considera poco explorada.
Desde el punto de vista oceanográfico, esta
zona recibe los esfuerzos encontrados de la
corriente superficial forzada por los vientos
Alisios del norte en el sector y de la
contracorriente de Panamá-Colombia desde
el sur, a nivel sub - superficial, con variaciones
estacionales y de media escala que las modulan
(Andrade et al., 2003). Lo que se conoce hasta
el momento ha sido resultado de estudios
generales a mayor escala pero muy poco se ha Figura 1. Los puntos rojos señalan las cinco
estaciones que se monitorean dos veces al mes para la
documentado sobre las condiciones
toma de datos oceanográficos. Fuente: Centro de
oceanográficas en los Bancos de Salmedina en Investigaciones Oceanográficas e Hidrográficas
particular. La sola presencia de los Bancos (CIOH), 2000
afecta significativamente las corrientes,
propiciando sitios de calma y aceleración que
pueden ser determinantes para diferentes En cada estación se midieron los parámetros
hábitats (Andrade, et al., 1997) y comunidades, meteorológicos (nubosidad, velocidad y
como la fitoplanctónica. dirección del viento) utilizando una estación
meteorológica digital marca CASIO y un
Teniendo en cuenta la evaluación del anemómetro. Los datos fueron comparados y
comportamiento de las comunidades complementados con información de la
autotróficas, al igual que el de los factores estación del Centro de Investigaciones
abióticos que la afectan, es necesario entender Oceanográficas e Hidrográficas (CIOH) y del
cambios locales naturales de este ecosistema. Instituto de Hidrología, Meteorología y
El objetivo de este trabajo es entender el Estudios Ambientales IDEAM.
comportamiento temporal de algunas de las
variables oceanográficas y meteorológicas más También en cada estación se lanzó un CTD
importantes medidas durante el 2003-2004, y SeaBird SBE-19 hasta una profundidad de 30
determinar las relaciones de la biomasa metros o el fondo marino. Con este
fitoplanctónica en la capa superficial en los instrumento se midieron la presión,
Bancos de Salmedina y los agentes físicos temperatura in situ y la conductividad
medidos. eléctrica en la columna de agua.

57
 Posteriormente se extrajeron las propiedades centrifugación por 15 minutos. El
relacionadas a éstas: profundidad en metros, sobrenadante que se obtiene de la
temperatura potencial, salinidad y densidad en centrifugación se llevó al espectrofotómetro y
forma de sigma-t. La transparencia se se leyó su absorbancia a longitudes de onda de
determinó con disco Secchi y la turbidez se 750, 664, 667 y 630 nm.
midió usando un turbidímetro electrónico
con una muestra tomada en campo. Los datos se registraron en una hoja
electrónica y se realizaron los cálculos para
Para la determinación de clorofila a se encontrar la cantidad de clorofila a en mg/m3
tomaron muestras de agua con ayuda de una aplicando las ecuaciones tricromáticas de
Botella Niskin de 5 litros a 5 m de Jeffrey y Humphrey (Standard methods,
profundidad. La muestra se transportó en 1995)
envases de un litro de capacidad hasta
completar cuatro litros por estación, los
frascos debidamente rotulados se
almacenaron en una nevera de campo con Resultados
hielo. Adicionalmente en cada estación se
llenó una botella más de agua superficial para
obtener los datos de turbidez. Nubosidad
Las observaciones hechas de la nubosidad
El análisis de Clorofila a se efectuó a través de tuvieron gran variabilidad a lo largo del
espectrofotometría de absorción, siguiendo la muestreo. Se diferencian tres épocas durante
metodología propuesta por Strickland y el año de muestreo (Fig.2), dos que
Parsons y modificada por el Centro de correspondieron a la época de lluvias agosto a
Investigaciones Oceanográficas e diciembre. A partir de diciembre hasta abril de
Hidrográficas (CIOH), lugar donde se llevó a 2004 los valores de nubosidad disminuyeron
cabo la fase de laboratorio de este proyecto. reportando en su mayoría cielos despejados,
con un evento especial el 7 de enero con un
La muestra se filtró en bomba de vacío
valor de 6 octas, para ese mismo año a partir de
utilizando un filtro de fibra de vidrio GF/F de
mayo cuando entraron de nuevo las lluvias los
1.2 µm, al concluir el filtrado de las muestras
los filtros se colocaron dentro de tubos de valores de nubosidad aumentaron. En general
centrifugación previamente forrados en papel para todo el año de estudio hubo un promedio
aluminio, con el fin de evitar la degradación de de 5 octas.
la clorofila a por la exposición directa a la luz,
se agregaron 5 ml de acetona, la cual se utiliza
como solvente para la clorofila a contenida en
los filtros.

Las muestras se refrigeraron a 27 ºC de un día

para otro. Después de 15 horas
aproximadamente, los filtros se maceraron
dentro de los tubos de centrífuga utilizando
un homogenizador de vidrio, se les agregó 5
Figura 2. Valores de nubosidad (en octas) por
ml más de acetona y se llevaron a
estación durante el año de muestreo

58 BOLETÍN CIENTÍFICO No. 22 - CIOH

Intensidad Viento mayor y las lluvias disminuyeron. El
Los vientos tomaron fuerza de acuerdo a las promedio anual fue de 28.65 ºC
diferentes épocas climáticas (Fig. 3), en el mes
de agosto del 2003 hubo un valor máximo que
alcanzó 10.8 nudos, a partir de este mes los
vientos disminuyeron notablemente hasta
reportar días de total calma en el mes de
septiembre. Ocurrió un aumento inusual
hacia finales de noviembre debido a la
formación de la tormenta tropical “Odette” al
norte de las costas colombianas. La intensidad
del viento aumentó desde principios del mes Figura 4. Temperatura superficial del mar por
de enero de 2004 con una velocidad de 10 estación durante el año de muestreo
nudos, nuevamente en los meses de lluvia
entre abril y julio los vientos presentaron
valores relativamente bancos y es en julio y Salinidad
agosto a la llegada del veranillo incrementó La salinidad presento un comportamiento
nuevamente. El promedio de esta medida fue inverso al de la temperatura, la figura 5
de 5 nudos. muestra como disminuyó gradualmente hasta
el primero de octubre de 2003 con una
concentración de 30.87 a partir de esa fecha
aumentó hasta alcanzar un valor máximo de
36.10 en enero de 2004. Para este año los
valores se mantuvieron relativamente estables
hasta los meses de mayo y junio cuando la
época de transición volvió a tomar fuerza y los
valores disminuyeron. La salinidad media fue
de 34.6.
Figura 3. Valores de Intensidad del viento por
estación durante el año de muestreo

Temperatura superficial del mar

La temperatura superficial del mar fue alta en
el mes de octubre de 2003 (30 ºC) se mantuvo
alta hasta finales del mes de noviembre y
alcanzó temperaturas de 26.6 ºC en el mes de
marzo de 2004. Para los siguientes meses la Figura 5. Valores de Salinidad por estación durante
temperatura aumentó obteniendo en el año de muestreo
septiembre el valor más alto en ese año con
una temperatura de 29.32 ºC (Fig. 4). En el
Transparencia
transcurso del año la temperatura varió
La transparencia del mar mostró tres procesos
también de acuerdo a las diferentes épocas
importantes (Fig. 6), La mayor transparencia
climáticas, las mínimas temperaturas se
observada fue de 23 m en el mes de julio de
presentaron a principios del mes de enero
2003, también se observaron dos eventos
cuando la influencia de los vientos se hizo

59
 especiales el 10 de diciembre y el 3 de marzo mas o menos cíclico y se observaron siete
con transparencias de 2 y 3 metros eventos puntuales que mostraron altas
respectivamente. Un tercer proceso que se concentraciones en los meses de agosto,
presentó a partir de abril de 2004 cuando los octubre y diciembre de 2003 y en marzo,
valores oscilaron en el rango de 20 y 8 m, en mayo, julio y septiembre de 2004. El máximo
razón a la presencia de aguas muy turbias que valor se observó el 10 de diciembre de 2003
llegaron al área de estudio durante ese con una concentración de 1.20 mg/m3. El
muestreo. rango de variación de la concentración de
3
clorofila a estuvo entre los 1.20 mg/m y 0.06
3
mg/m con una concentración promedio de
0.39 mg/m3 (Fig. 8).

Figura 6. Transparencia por estación durante el año

de muestreo

Figura 8. Variabilidad de la Clorofila a por estación

Turbidez durante el año de muestreo
Como era de esperarse en esta agua la turbidez
mostró un comportamiento inverso a la
transparencia, (Fig. 7). Se observaron dos
picos altos los días 10 de diciembre y 03 de Discusión
marzo presentándose en este último el valor
más alto con una concentración de 4.22 NTU. Las observaciones de temperatura, salinidad,
Durante el muestreo los valores de turbidez se nubosidad y vientos analizados
mantuvieron entre 2 y 0.2 NTU, con un valor correspondieron al esperado para las
promedio de 0.81 NTU. diferentes épocas climáticas. La temperatura
superficial del mar fue más baja, acompañada
de alta salinidad, pocas nubes y vientos fuertes
durante la temporada de vientos, la salinidad
bajó cuando aumentó la temperatura
superficial del mar, aumentó la nubosidad y
disminuyó durante la época de lluvias y en la
de transición. La anomalía en respuesta al
veranillo fue detectada en julio de 2003 y
agosto de 2004 (Andrade y Barton, 2000).
Figura 7. Turbidez por estación durante el año de
muestreo En general los niveles de clorofila a en los
Bancos fueron característicos de áreas marinas
con fuertes influencias de aguas oceánicas que
Clorofila a
son oligotróficas donde el fitoplancton es
La clorofila a presentó un comportamiento

60 BOLETÍN CIENTÍFICO No. 22 - CIOH

escaso aunque variado (Márquez 1996). Los Durante la temporada de vientos, a lo largo de
Bancos presentaron en promedio durante el diferentes puntos del Caribe como la Guajira
año observando valores menores a 0.5 mg/m3, colombiana y algunos puntos en Venezuela
concentraciones muy bajas si las comparamos ocurren zonas de surgencia (e.g. Corredor,
1979 Fajardo, 1979 Andrade y Barton, 2004).
con otros estudios realizados en el Caribe (e.g.
Este proceso puede llegar a extenderse a lo
Arias 1984, Philips, E. y Badylak 1996,
largo de la costa del Caribe, tan al Oeste como
Tigreros 2002), donde los valores fueron hasta los Bancos de Salmedina. Las aguas de
3
superiores a 1.5 mg/m . Estos estudios fueron surgencia son fácilmente detectables por la
realizados en áreas costeras donde el aporte de disminución de la temperatura superficial del
aguas continentales ricas en nutrientes es mar acompañadas de altas salinidades
constante. Se puede decir por lo tanto que los superficiales en presencia de fuertes vientos
Bancos presentan gran influencia de aguas paralelos a la costa; comportamiento que se
oceánicas apoyados en los bajos promedios observó en los datos registrados en este
registrados de clorofila a, los altos valores de estudio en los Bancos de Salmedina, en enero
transparencia y bajas temperaturas del agua en de 2004 sugiriendo que existe un desarrollo de
la zona durante la mayor parte del año. surgencia determinados por esas
características en los meses de mayor
También resulta razonable que la producción influencia de vientos, que en este caso se
de la clorofila a en el área de estudio presentara presentaron desde enero extendiéndose a los
una relación directa con la turbidez e inversa primeros días del mes de abril y que explican el
con la transparencia. Esto se debe a la llegada aumento en las concentraciones de clorofila a
de aguas superficiales continentales cargadas durante éstas fechas (Fig. 9).
de nutrientes que favorecieron el crecimiento
del fitoplancton. Estas plumas tuvieron
diferente origen dependiendo de la temporada
del año. En temporada de lluvias los aportes
del Canal del Dique se vuelven muy
importantes en la zona debido a la ausencia de
vientos y el aumento en el caudal por las
lluvias (Urbano et al, 1992), fenómeno que se
ve reflejado en la llegada de la pluma del Dique
hasta la zona de los Bancos. Este
comportamiento se corroboró con
observaciones hechas en campo, además de la
influencia que puede causar una pluma que
proviene de del Sur que transporta la Contra -
Corriente del Darien y que toma fuerza
cuando la influencia de los vientos se hace
menor. Esta pluma turbia en ocasiones parece
Figura 9. Temperatura superficial del el 04 de marzo
llegar desde la boca del río Sinú. Durante la
de 2004 vista desde el satélite MODIS (SST) tomado
temporada de vientos el predominio de la de http://modis.marine.usf.edu. El color azul muestra
circulación es hacia el sur con parches de aguas aguas más frías y los colores verdes y amarillos más
turbias provenientes del río Magdalena, desde cálidas. La imagen muestra la presencia de aguas más
Bocas de Ceniza. frías cerca de la costa llegando hasta los Bancos de
Salmedina.

61
 Así también las medidas de clorofila a tuvieron Conclusiones
un comportamiento repetitivo a lo largo del
año donde se observaron altas y bajas Las observaciones oceanográficas efectuadas
concentraciones oscilando con un espacio en los Bancos de Salmedina mostraron que las
temporal de casi dos meses. Las variaciones en la concentración de clorofila a
concentraciones elevadas acompañaron los superficial en la zona tienen relación directa al
fenómenos descritos para la época seca y la de aporte de aguas continentales que llegan a los
lluvias. Este comportamiento se repitió en las Bancos en forma de parches y plumas turbias.
medidas de turbidez de forma directa y en la
El comportamiento general de la temperatura,
transparencia en forma inversa (Fig. 10).
salinidad nubosidad e intensidad del viento
mostraron una marcada estacionalidad
Los pulsos tienen un promedio general de 57
tropical; además la temperatura superficial,
días, oscilación de baja frecuencia de la forma
acompañadas de altas salinidades y la presencia
descrita por Madden y Julian, (1971) en la
de fuertes vientos evidenciaron que existió un
presión atmosférica, y sugiere que para los proceso de surgencia.
Bancos de Salmedina existe una oscilación
similar en los parámetros oceanográficos Ahora bien el origen de los parches de agua
superficiales, como fueron encontrados en turbia que producen las variaciones en la
Santa Marta (Rivera y Molares, 2003). Esta concentración de clorofila a durante la
oscilación es la señal mas fuerte de baja temporada seca es diferente al origen de las
frecuencia encontrada en la atmósfera tropical producidas en la temporada de lluvias.
y es una explicación a los eventos de
variabilidad interestacional que muestran Las medidas de clorofila a, turbidez y
oscilaciones periódicas similares al transparencia presentaron una oscilación casi
comportamiento presentado por la clorofila a periódica alrededor de 57 días. Esta oscilación
en este estudio. es semejante a la evidenciada por Maden y
Julian (1971) en la atmósfera, lo que sugiere
un efecto acoplado Océano Atmósfera muy
dominante en el agua superficial en los
Bancos.

Reconocimientos
Los autores agradecen al personal del Centro
de Investigaciones Oceanográficas e
Hidrográficas (CIOH), Señalización
Marítima, Estación de Guardacostas de
Cartagena. Al señor José Ladeut por su diestra
Figura 10. Comportamiento de carácter cíclico para mano en el timón al bote. A Efraín Rodríguez
las variables de clorofila a, Turbidez y Transparencia Rubio y al Capitán de Corbeta Germán
durante el año de muestreo. Las columnas Leonardo Acevedo por sus comentarios en el
sombreadas indican los sitios donde se observaron los
desarrollo de este artículo. Este estudio hace
“pulsos”,

62 BOLETÍN CIENTÍFICO No. 22 - CIOH

 parte del proyecto “Estudio Oceanográfico Guajira. Bol. Cient. CIOH, 2,17-19. 1979.
Integral de los Bancos de Salmedina, Caribe
Colombiano” financiado por el Instituto Madden R. A. y P. R., Julian. Detection of a 40 50
Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y day oscillation in the zonal wind in the tropical
Pacific. J. Atmos. Sci, 28, 1109 1123. 1971.
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63

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