Estudios Oceanográficos de la Bahía de Cayo Moa

Norberto Aleman, Humberto L. Varona

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Norberto Aleman, Humberto L. Varona. Estudios Oceanográficos de la Bahía de Cayo Moa. Ciencia en su PC, 1999, IV (4). hal-04033145

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Submitted on 16 Mar 2023

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# Estudios Oceanográficos de la Bahía de Cayo Moa.

Norberto Alemán.

Humberto L. Varona.

Agencia EMANAV. Empresa GEOCUBA Santiago de Cuba - Guantánamo.

3ª, s/n, e/ 2ª y Mar, Punta Gorda, Santiago de Cuba, Cuba.

## Resumen

Se realiza el análisis de las etapas Oceanográficas realizadas en la bahía de Cayo Moa, con vistas a definir la circulación y las principales características oceanográficas del acuatório, así como la relación de las corrientes marinas y las variaciones de nivel del mar.

**Palabras claves:** Hidrología, Marea, Corrientes Marinas.

## Introducción.

Con el objetivo de caracterizar las Corrientes Marinas y determinar la influencia de las mismas en la circulación de las aguas en la bahía de Cayo Moa, se realizaron estudios Oceanográficos en distintas periodos del año (lluvioso y poco lluvioso) que abarcaron toda la Bahía.

## Hidrología.

Para el estudio hidrológico se utilizaron estaciones ubicadas en toda la Bahía. Las muestras de aguas y mediciones de Temperaturas que se realizaron en distintos horizontes sirvieron de base para realizar los análisis que se realizan a continuación.

### Temperatura del agua de Mar.

#### Periodo lluvioso:

La Temperatura en todo el acuatorio se comportó indistintamente, debido a las intensas precipitaciones caídas, lo que ocasionó grandes arrastres pluviales desde todo el litoral y una gran crecida del Río Moa, por lo que no se puede describir un patrón exacto del comportamiento de este parámetro.
Los valores oscilan entre los 23.50 °C hasta los 26.00 °C. Los valores mínimos, en todo el acuatorio y en todos los horizontes, aparecen en la ensenada de Cayo Moa debido a la pocas profundidades que predominan en la zona.

Las máximas temperaturas fueron obtenidas en el horizonte de 10 m (entre 25.32 °C y 26.13 °C), es decir, en el fondo, esto ocurre debido a que en las capas superiores el intercambio con el aire y con los escurrimientos, así como su mescolanza es mucho más intensa y activa que para las mayores profundidades.

En la tabla que aparece a continuación se puede apreciar la variación de los parámetros medios y extremos para los distintos horizontes estándar.

<table><thead><tr><th>Horizontes</th><th>Temperatura Máxima (°C)</th><th>Temperatura Media (°C)</th><th>Temperatura Mínima (°C)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Superficie</td><td>25.32</td><td>24.28</td><td>23.19</td></tr><tr><td>5 metros</td><td>25.85</td><td>24.74</td><td>23.40</td></tr><tr><td>10 metros</td><td>26.13</td><td>25.41</td><td>24.02</td></tr></tbody></table>

Variación por horizontes estándar de la Temperatura para el periodo lluvioso.

## Periodo poco lluvioso:

La temperatura para esta época del año se comportó de forma mucho más estable siendo su variación promedio de 2.22 °C y sus valores extremos y promedios más altos que los del periodo lluvioso.

Se puede apreciar una disminución uniforme de la temperatura desde el interior de la bahía, o sea, desde la costa Sur, tanto hacia el Norte como hacia sus extremos E y W. Este comportamiento se debe a que en el interior de la bahía las aguas tienen menos intercambio con las aguas mas frías del mar abierto que las circundan.

La zona de mayor temperatura del agua se localiza en la Ensenada Yaguasey donde osciló de 30.6°C a 31.5°C dentro de la Dársena del Puerto de Moa, debido probablemente al menor intercambio que tiene esta zona, en relación al resto de la bahía.

Aparece en este periodo la existencia de un comportamiento común para todas las estaciones dado por la ocurrencia de los mínimos de temperatura (28.25°C y 28.70°C) en las primeras horas del día (de 00:00 a 07:00) y los máximos (30.45°C y 31.40°C) a finales de la tarde por el calentamiento solar recibido durante el día.

En la tabla que aparece a continuación se puede apreciar la variación de los parámetros medios y extremos para los distintos horizontes estándar.
<table><thead><tr><th>Horizontes</th><th>Temperatura Máxima (°C)</th><th>Temperatura Media (°C)</th><th>Temperatura Mínima (°C)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Superficie</td><td>31.50</td><td>30.39</td><td>29.12</td></tr><tr><td>5 metros</td><td>30.46</td><td>29.84</td><td>29.23</td></tr><tr><td>10 metros</td><td>28.99</td><td>29.49</td><td>28.99</td></tr></tbody></table>

Variación por horizontes estándar de la Temperatura para el periodo poco lluvioso.

## Salinidad del agua de Mar.

### Periodo lluvioso:

Las fuertes precipitaciones ocurridas produjeron grandes arrastres pluviales, este fenómeno incide de forma inversa en la Salinidad ya que cuando se reportan grandes acumulados de lluvias la Salinidad disminuye debido a la mezcla del agua dulce de arrastre y el agua salada del Mar.

Los valores mínimos de Salinidad ( 29.080 ‰ y 30.884 ‰ ) fueron encontrados en las cercanías de la costa y en horizonte de superficie, fundamentalmente en la salida del Río Moa y en el área de la Dársena, registrándose los valores máximos en el canal de entrada a la Bahía ( 35.120 ‰ y 35.941 ‰ ).

Los valores extremos y promedios de este parámetro en todo el acuario se puede ver reflejado en la tabla que aparece a continuación.

<table><thead><tr><th>Horizontes</th><th>Salinidad Máxima (‰)</th><th>Salinidad Media (‰)</th><th>Salinidad Mínima (‰)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Superficie</td><td>35.120</td><td>32.966</td><td>29.080</td></tr><tr><td>5 metros</td><td>35.941</td><td>33.986</td><td>30.884</td></tr><tr><td>10 metros</td><td>36.128</td><td>35.113</td><td>34.295</td></tr></tbody></table>

Variación por horizontes estándar de la Salinidad para el periodo lluvioso.

### Periodo poco lluvioso:

En la cercanía a la costa S de la bahía, entre la dársena y la Ensenada de Cupey, es el lugar donde se registran las menores salinidades (de 35,400 ‰ a 35.600 ‰), debido la aporte de aguas menos saladas provenientes de los de esteros, arroyos y ríos que desembocan en esta parte de la costa.

Al analizar la salinidad por regiones independientes se puede apreciar que en la ensenadas de cayo Vaca y cayo Moa es mayor la salinidad con valores de 35.8 ‰ y
36.00 ‰, debido a su lejanía de la zona influenciada por las aguas menos saladas aportadas por ríos y arroyos.

Los valores extremos y promedios de este parámetro en todo el acuatorio se puede ver reflejado en la tabla que aparece a continuación.

<table><thead><tr><th>Horizontes</th><th>Salinidad Máxima (‰)</th><th>Salinidad Media (‰)</th><th>Salinidad Mínima (‰)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Superficie</td><td>36.144</td><td>35.721</td><td>35.400</td></tr><tr><td>5 metros</td><td>36.388</td><td>36.009</td><td>35.799</td></tr><tr><td>10 metros</td><td>36.357</td><td>36.149</td><td>35.941</td></tr></tbody></table>

Variación por horizontes estándar de la Salinidad para el periodo poco lluvioso.

## Densidad del agua de Mar.

La Densidad del agua de mar va a ser un parámetro que depende fuertemente de la Salinidad del agua y también de la Temperatura; por lo que si analizamos los resultados ya expuestos anteriormente, se puede afirmar que de ambos parámetros la Salinidad presenta variaciones más bruscas, por tanto el gradiente de Densidad depende de la Salinidad más que de la Temperatura en este periodo del año.

### Periodo poco lluvioso:

La variación vertical de la Densidad se comportó con tendencia a aumentar con la profundidad con un gradiente de 0.94 g/cm³.

Los valores máximos de la Densidad se reportaron en la zona cercana a los canales de entrada del acuatorio de donde provienen las aguas del océano abierto, caracterizadas por tener Salinidades más altas que las de las aguas mezcladas.

La variación de este parámetro según los horizontes estándar aparece representado en la siguiente tabla.

<table><thead><tr><th>Horizontes</th><th>Densidad Máxima (g/cm³)</th><th>Densidad Media (g/cm³)</th><th>Densidad Mínima (g/cm³)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Superficie</td><td>21.62</td><td>19.91</td><td>17.47</td></tr><tr><td>5 metros</td><td>23.13</td><td>20.93</td><td>18.74</td></tr><tr><td>10 metros</td><td>23.50</td><td>22.21</td><td>20.65</td></tr></tbody></table>

Variación por horizontes estándar de la Densidad para el periodo lluvioso.
Periodo poco lluvioso:

Al analizar el comportamiento de la Densidad, en este periodo, se aprecia que tiene una mayor dependencia de la temperatura que de la salinidad.

La distribución horizontal de la densidad es completamente inversa al campo térmico, manifestado por un aumento uniforme de la densidad desde la costa S, tanto hacia el canal de entrada y el Bajo Chinchorro como hacia sus extremos E y W.

Los valores extremos y promedios de este parámetro en todo el acuatorio se puede ver reflejado en la tabla que aparece a continuación.

<table><thead><tr><th>Horizontes</th><th>Salinidad Máxima (‰)</th><th>Salinidad Media (‰)</th><th>Salinidad Mínima (‰)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Superficie</td><td>22.95</td><td>22.20</td><td>21.52</td></tr><tr><td>5 metros</td><td>22.98</td><td>22.60</td><td>22.34</td></tr><tr><td>10 metros</td><td>23.11</td><td>22.82</td><td>22.53</td></tr></tbody></table>

Variación por horizontes estándar de la Salinidad para el periodo poco lluvioso.

Marea.

Para obtener la variación del nivel del mar y para correlacionar los datos obtenidos de las estaciones de corrientes autónomas fondeadas, se instaló un puesto de nivel (estación mareográfica) en el muelle de GEOCUBA Moa. De dicha estación se obtuvo una serie Sinusoidal que refleja el comportamiento de la marea en ambas etapas de trabajo.

El periodo de las oscilaciones de la Marea es aproximadamente doce horas, además el valor de sus pleamares y bajamares varía en el transcurso del mes, presentando diariamente dos bajamares y dos pleamares, con diferentes amplitudes cada una, por lo que estamos en presencia de una Marea de carácter *Mixta Semidiurna Irregular* (Ver figura 1). Lo que se corroboró utilizando el criterio de Dubanin para calcular el carácter de la misma, a partir de las constantes armónicas calculadas de las series obtenidas, en cada una de las etapas de trabajo.

También pudimos apreciar que la variación en amplitud de la onda depende de las fases de la Luna, observándose los mayores valores de altura de la marea en el período de sicigias (Luna llena - Luna Nueva). Coincidiendo con el periodo de cuadratura (Cuarto Creciente - Cuarto Menguante), se registraron las menores alturas.

Se comprobó este criterio a partir de la serie procesada y después de obtener las 11 constantes armónicas de las principales ondas de marea correspondientes a este período de tiempo, donde se destaca por su mayor influencia sobre el carácter de la marea, la
Onda Principal Lunar M2, mientras que la influencia de las constantes diurnas K1 y O1 sobre la curva de oscilación es menor.

<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>Figura 1.- Marea Mixta Semidiurna Irregular del Puesto de Nivel situado en la Bahía de Moa.</figcaption></figure>

## Corrientes Marinas.

Con el objetivo de caracterizar las Corrientes Marinas se realizaron estudios Oceanográficos en distintos periodos del año, que abarcaron toda la Bahía de Moa, para lo cual se fondearon estaciones autónomas fijas de corrientes en los principales canales del acuatorio y en la desembocadura del Río Moa.

El acuatorio que comprende la Bahía de Moa se caracteriza por un predominio de la corriente de Marea, dado por una energía cinética del movimiento no estacionario que va a ser en todos las estaciones superior a la energía cinética del movimiento estacionario.

Es relevante señalar que tanto en llenante como en vaciante y en ambas épocas del año, las aguas fluviales provenientes del río Moa se incorporan a una corriente que presenta una componente W en su movimiento, la que se refuerza durante el vaciante.

En todas las estaciones fondeadas en el periodo lluvioso la circulación registrada estuvo influenciada por las precipitaciones caídas en esta época del año (que estuvieron alrededor de la máxima anual histórica), lo que originó grandes desagües y escurrimientos, que en ocasiones llegó a formar cierta acumulación de agua, provocando que en las estaciones fondeadas el rumbo predominante se vea influenciado de alguna forma por estas lluvias.
Al analizar los resultados del estudio de las corrientes marinas en el área, se observó que al comenzar el llenante de marea, ocurre el flujo de corriente y la entrada de agua, tomando las corrientes una dirección en dependencia de la configuración del fondo, y los bajos existentes en la zona. Cuando ocurre el reflujo el movimiento de las aguas se produce en dirección contraria (figura 2).

Además las direcciones de las corrientes en las estaciones situadas en el fondo del acuatorio y en la superficie poseen la misma dirección, por lo que se puede afirmar que toda la columna de agua se mueve en una misma dirección, aunque la velocidad disminuye con la profundidad.

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Figura 3.- Rosas de las estaciones de corriente fondeadas en el área.</figcaption></figure>

## Conclusiones.

1.- La Salinidad, la Temperatura y la Densidad en los primeros horizontes se manifiestan de forma inestable, pero a medida que va aumentando la profundidad, estos parámetros comienzan a aumentar su valor hasta estabilizarse.

2.- En el último horizonte el comportamiento de estos parámetros se invierte, es decir, comienzan a disminuir su valor a medida que nos alejamos de la línea de costa.
3.- La Temperatura del agua aumenta su valor a medida que aumenta la profundidad, oscilando las máximas entre los 25.32 °C en superficie y los 26.13 °C en los 10 metros de profundidad, mientras que las mínimas variaron entre los 23.19°C para la superficie y los 24.02°C para los 10 metros de profundidad.

4.- Producto de las precipitaciones acumuladas y el desagüe de los ríos la Salinidad registrada en la superficie es baja con respecto a la Salinidad en aguas oceánicas con valores máximos entre las 35.120 ‰, aunque las máximas serán de 36.128 ‰ en el fondo. La Salinidad va disminuyendo desde el exterior de la Bahía hasta el interior de la misma, debido a la mezcla del agua cercana a la costa con los arrastres pluviales.

5.- La Densidad del agua estuvo influenciada tanto por la Temperatura como por la Salinidad, con valores máximos entre los 21.62 g/cm³ para la superficie y los 23.50 g/cm³ para el fondo, siendo sus valores mínimos 17.48 g/cm³ para la superficie y 20.65 g/cm³ para el fondo.

6.- El carácter de la Marea, en el puesto de nivel instalado en el muelle de GEOCUBA Moa, es Mixta Semidiurna.

7.- La circulación fundamental detectada está en la dirección principal de los canales donde fueron fondeadas las estaciones, excepto para la estación 3, la que nos dará una corriente a lo largo de la línea de costa (de E a W), pudiéndose apreciar, en las demás estaciones, que el movimiento en toda la columna de agua es en una misma dirección, aunque a medida que aumenta la profundidad disminuye la velocidad de la corriente, lo que demuestra su relación indisoluble con la Marea.

Referencia bibliográfica.

1. COASTAL ENGINEERING RESEARCH CENTER. Shore Protection Manual. Department of the Army USA. Washington. 1984.

2. I. EGOROV, Oceanografía Física.

3. J. P. RODRIGUEZ, Las mareas en las costas de Cuba. Instituto de Oceanología. Academia de Ciencias de Cuba. La Habana. 1980.

4. E. Rodríguez, N. Alemán, et al. Proyecto de Soluciones para el Azolvamiento del Puerto de Moa. Geocuba, 1996.