Estudo da Dinâmica Física e Biogeoquímica no Sistema Norte da Corrente de Humboldt (SNCH)

Abstract

O impacto na produção primária e a resposta da biogeoquímica, modulada pelos eventos do ENOS (El Niño Oscilação do Sul) no Sistema Norte da Corrente de Humboldt (SNCH) é avaliada por meio de um modelo acoplado (físico−biogeoquímico) que resolve a mesoescala. Os eventos El Niño (EN) 1997-1998 e La Niña (LN) 1999-2000 são reproduzidos, conduzindo significativas mudanças na distribuição espacial, temporal e na intensidade das variáveis físicas, dos traçadores biogeoquímicos, assim como na estrutura da circulação em 5 importantes centros de ressurgência costeira ao longo da costa peruana (Punta Falsa 6∘S, Chimbote 9.4∘S, Callao 12.1∘S, Pisco 14∘S, San Juan 15.7∘S). Estas simulações foram forçadas com ventos realistas do NCEP-CFSR e com forçantes laterais a partir do SODA . A produção primária parece ser limitada pela falta de nutrientes durante a fase EN em todos os locais, entretanto durante LN, a Energia Cinética Turbulenta (ECT), devido à intensificação dos ventos Alísios, desempenha um papel chave na perda de nutrientes do inventário costeiro, advectando nitrogênio desde a região costeira para o oceano oligotrófico sul, levando a uma redução da produção biológica. Quantificamos a contribuição do Anammox e da denitrificação na remoção do nitrogênio, os mecanismos envolvidos no suprimento das máximas concentrações de nitritos, e a emissão do óxido nitroso, durante eventos ENSO; encontramos que todos estes processos são modulados pelas condições das concentrações de oxigênio do ambiente, devido à variabilidade espaço−temporal da Zona Mínima de Oxigênio (ZMO) através de El Niño (fase de ventilação) e a oposta fase La Niña. Adicionalmente, foi testada a hipóteses da deflecção na linha de costa em Piso−Paracas e a sua influência em controlar a intrusão das massas de água anômalas durante picos El Niño.

The impact on primary production and the response of the biogeochemistry, modulated by extreme events as ENSO in the Northern Humboldt Current System, is assessed by an eddy-resolving numerical simulation using a coupled physical-biogeochemical model. El Niño (EN) 1997-1998 and La Niña (LN) 1999-2000 are well reproduced, leading to dramatic changes on the spatial distribution, intensity and timing of the physical variables, as biogeochemical tracers and the circulation structure at five different im-portant upwelling coastal centers along peruvian coast (Punta Falsa 6∘S, Chimbote 9.4∘S, Callao 12.1∘S, Pisco 14∘S, San Juan 15.7∘S). These simulations were forced with realistic NCEP-CFSR winds and with SODA lateral forcings. The primary production appears to be limited by nutrients during EN phase at all locations, whereas during LN phase, Eddy Kinetic Energy (EKE), due to intensification of the Trade winds, plays a key role of leaking coastal nutrients inventory, advecting nitrogen from the nearshore region to oligotrophic ocean in the southern locations, leading to a reduction of biological production related with the northern upwelling centers. We quantified the contribution of anaerobic ammonium oxidation (anammox) and denitrification on the removal of nitrogen, the mechanisms involved in the supplying of maximum nitrite concentrations, and the outgassing of nitrous oxide during ENSO events. we found that all of these processes are modulated by the oxygen conditions in the environment due to the spatiotemporal variability of the Oxygen Minimum Zone (OMZ) through El Niño (ventilation phase) and the opposite La Niña phase. An additional hypothesis was tested in order to evaluate the impact of the bend of the coastline at Pisco−Paracas in controlling the intrusion of anomalous water masses during El Niño peaks.