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This study encompasses the analysis of oil spills occurred in the Gulf of Morrosquillo during the loading procedures of oil tankers in the Coveñas maritime Terminal, by means of numerical simulation experiments of the trajectories and weathering processes of oil spilled, which occurred under specific wind, waves, and ocean currents conditions. A three-dimensional (3D) modelling system, OpenOil, which is part of the open-source OpenDrift trajectory framework was used to simulate two contingencies occurred in July and August 2014. During each event, different volumes of Vasconia crude oil spilled on the sea surface were simulated. The resulting slicks were subject to wind drift, Stokes drift from wave forcing, and ocean currents transporting the oil spilled towards the coast. Oil weathering effects (evaporation, emulsification, and biodegradation) are included in the analysis. To calculate weathering of the oil, OpenOil interfaces with the latest version of the open source ADIOS oil library. It should be noted that meteorological and ocean conditions contribute to the oil pathways that in both periods forced the oil slick towards the central coast of the Gulf. The wind speed is an important factor contributing to the rapid evaporation rates of the oil spilled in the warm waters of the Caribbean Sea; hence, allowing a gradual increase of the water fraction, which could lead to the formation of tar balls found in the affected coasts in the areas simulated by the model. The implementation of OpenOil to predict the oil fate and weathering processes in the Colombian basin prove to be a valuable tool that should be used in this maritime terminal to improve planning and preparedness in case of an oil spill. The simulations could be enhanced with higher resolution databases. RESUMEN Este estudio comprende el análisis de los derrames de hidrocarburos ocurridos en el Golfo de Morrosquillo durante los procedimientos de carga de buques petroleros en el Terminal Marítimo de Coveñas, mediante la simulación numérica de las trayectorias y procesos de envejecimiento del crudo derramado, los cuales ocurrieron bajo condiciones específicas de viento, oleaje y corrientes oceánicas. Se utilizó un sistema de modelado tridimensional (3D), OpenOil, que forma parte del OpenDrift, de código abierto, para simular dos contingencias que ocurrieron en julio y agosto de 2014. Durante cada evento se simularon diferentes volúmenes de crudo Vasconia derramado en la superficie del mar. Las manchas resultantes están sujetas a la deriva del viento, la deriva de Stokes por la fuerza de las olas y las corrientes oceánicas que transportan el crudo derramado hacia la costa. Se incluye en el análisis los efectos del intemperismo o meteorización en la calidad del crudo (evaporación, emulsificación y biodegradación). Para calcular el envejecimiento del petróleo, OpenOil interactúa con la última versión de la biblioteca de hidrocarburos ADIOS de código abierto. Se encontró que las condiciones meteorológicas y oceánicas contribuyen con el comportamiento de la mancha de crudo, que durante estos dos períodos forzaron la trayectoria de la mancha hacia la costa central del Golfo. La velocidad del viento es un factor importante que contribuye a las rápidas tasas de evaporación del petróleo derramado en las cálidas aguas del mar Caribe, lo que permite un aumento gradual de la fracción de agua, que podría conducir a la formación de bolas de alquitrán que se encontraron en las costas afectadas en las áreas que fueron simuladas por el modelo. La implementación del OpenOil para predecir el destino del petróleo y los procesos de envejecimiento en la cuenca colombiana resulta ser una valiosa herramienta que debe utilizarse en esta terminal marítima para mejorar la planificación y preparación en caso de un derrame de petróleo en el Golfo de Morrosquillo. Las simulaciones obtenidas podrían mejorarse con el uso de bases de datos de más alta resolución.

The three-dimensional transport of sediments released by the main rivers in the Colombian Caribbean basin is investigated using numerical model simulations. Different types of sediments (fine sands, very fine sands and coarse silts) were tracked by implementing SedimentDrift software, a subclass of the OpenDrift open-source trajectory framework. The simulations were forced with climatological winds from ERA-5 and currents from the Copernicus Marine Environment Monitoring Service (CMEMS). In situ measurements from the area were utilised in the evaluation of the forcing fields. The diagnostic analysis of ERA-5 and CMEMS at the evaluated stations in the Colombian basin led to the conclusion that these datasets are reliable; hence, they can be used for several oceanographic and coastal engineering studies. The sediment transport of non-cohesive particles at each river mouth is subject to the variability of local hydrodynamics, morphological features and the grain size, which determines the settling velocities. These factors were considered and evaluated in detail. Given the lack of available in situ information, the performance of the Lagrangian model is evaluated by comparing the resulting simulations with previous studies reported in the area for river plume dynamics. However, this study presents an initial analysis of the pathways that sediments of different sizes follow, from the river mouth to the seafloor. This approach is convenient given that the Colombian rivers deliver large amounts of sediment of various grain sizes, there are insufficient in situ data to assess the seasonal cycle of sediment transport and many aspects of the sediment dynamics are not fully resolved. The resulting simulations provide evidence of the importance of high-resolution ocean current data, given that this is the main factor determining the trajectories and dispersion patterns at seasonal scales.

Indices of the interannual and interdecadal variability at Tumaco Island (2° N; 79° W; Colombia), based on time series of sea surface temperature (SST), air temperature (AT) and precipitation (P) from a coastal station, are presented regarding the period 1960–2010. These indices are derived from the first two EOF (empirical orthogonal function) modes of the normalized time series, which grasp 84% of the explained variance. The first EOF represents the interannual variability closely correlated with the ENSO-related SST variability of region Niño 1+2 (r = 0.74; lag = 1), Niño 3 (r = 0.71; lag = 1), and the well-known period band 2–8 yr. Furthermore, the first EOF also accounts for the extreme warm events in the eastern equatorial Pacific due to them being well correlated with the E index (r = 0.70). The second EOF represents a much longer variability dominated by the ENSO-like mode or Pacific Decadal Oscillation (PDO), represented by two interdecadal modes (8–16 yr and 20–30 yr), and may account also with moderate warm events and cool events, being more sensitive to cool events.

The variability of hyperiid amphipod assemblages was analyzed based on seasonal (dry vs. wet) and spatial differences (neritic vs. oceanic) in the Panama Bight. Four oceanographic cruises were carried out during 2007–2008, two during the dry season (Feb. 2007 and Mar. 2008) and two during the wet season (Sep. 2007 and Sep. 2008). Cooler ( 34 psu) at 30 m were observed during the dry season, while the opposite pattern occurred during the wet season (>25 °C, Hyperioides sibaginis and Lestrigonus bengalensis being the most abundant (76%). The structure of the hyperiids assemblages was similar between seasons; this may be due to the interannual variability associated with two ENSO processes (El Nino: Feb. 2007; La Nina: Sep. 2007 and Mar. 2008). Spatially, the structure of the hyperiids assemblages changed during the wet season, as a consequence of the strong neritic–oceanic contrast in salinity, while it was spatially similar during the dry season, as a consequence of species penetration toward the coast promoted by colder and saltier waters. The abundance of hyperiids was significantly correlated with the abundance of gelatinous zooplankton (siphonophores, ctenophores, doliolids and salps), which are commonly used as hosts by this group.

En el presente estudio, se evaluaron las variaciones del zooplancton durante los cambios de marea y entre junio – noviembre 2009 en la bahía de Tumaco. La abundancia y biomasa húmeda fue variable en la zona de estudio, con registros de abundancia entre 342 – 38762 Ind m-3 y biomasa húmeda entre 0.34 – 23.54 g m-3. No se detectaron diferencias significativas en la abundancia (Mann - Whitney, p = 0.07) y la biomasa húmeda (Mann-Whitney, p = 0.15) entre marea subiendo y marea bajando en la bahía de Tumaco. Entre los meses de muestreo se detectaron diferencias significativas en la biomasa húmeda (Kruskal – Wallis H = 23.83, p = 0.00) y la abundancia (Kruskal – Wallis H = 3.53, p = 0.52). La temperatura, salinidad, oxígeno disuelto y clorofila-a superficial no variaron significativamente durante los meses de muestreo (Kruskal – Wallis p > 0.005), mientras que con los cambios de marea se presentaron variaciones significativas en la temperatura y el oxígeno disuelto (Mann-Whitney, p < 0.005).

De acuerdo con el análisis de la serie del nivel relativo del mar (NRM) de Tumaco entre 1953 y 2006, las anomalías positivas del NRM muestran una buena coherencia con la curva del Índice de Oscilación del Sur (IOS) en el periodo de 54 años. Las variaciones en el IOS explican 61 % de la variabilidad estacional en el nivel del agua (r2 = 0,61, p < 0,05); los picos de mayor anomalía ocurrieron en los años El Niño de 1982-1983 y 1997-1998, alcanzando hasta 30 cm por encima de los promedios mensuales interanuales. También se estimó la tasa general de descenso del NRM en 0,60 mm año, y se identificaron dos subgrupos de datos con altas tasas de cambio y tendencias diferentes: el primero entre 1953 y 1979, con descenso de 4,7 mm año·1; el segundo, de ascenso, entre 1984 y 2006, con 4,7 mm año-1. El punto de quiebre de la serie coincide con ocurrencia del terremoto de Tumaco de 1979 (Mw = 8,2), por lo que este cambio en la tendencia del NRM se explicó mediante el modelo teórico de dislocación para la acumulación y liberación de la deformación en zonas de subducción. Las variaciones en la curva de diferencias integrales (CDI) para la serie del caudal del río Mira 1981-2002 sugieren el paso de un incremento de la humedad en la cuenca fluvial (1981-1987) a otro que corresponde a una disminución en la capacidad hidrológica (1988-2002). La dinámica reciente del delta mostró un proceso continuo de progradación entre 1958 y 1987. Después del sismo de 1979, el ascenso del nivel relativo del mar, los eventos El Niño de 1982 y 1983, y la inflexión de la curva de aporte fluvial pueden explicar el cambio a una fase de erosión marina lenta en el frente deltaico.

The results of the analysis of the quantitative and qualitative distribution of the phytoplankton emphasized in diatoms and dinoflagellates and environmental conditions observed in the Colombian Pacific basin between January and February of 2007 appear, during the development of Oceanographic Cruise PACIFIC XLIV-ERFEN XLII, in 25 stations and two depths of sampling (surface and 50m) are presented. A strong predominance in abundance of the diatoms appeared over the dinoflagellates ones. The values of abundance in diatoms at surface were between 456 and 1 109 888 cells L-1, whereas at 50 m they oscillated between the 740 and 143 008 cells L-1; for dinoflagellates the values were between the 95 to 2 071 cells L-1 in surface and between 19 and 435 cells L-1 for the 50 m depth. In diatoms, taxa predominant in abundance and frequency at both depths were Chaetoceros, Pseudo-nitzschia, Leptocylindrus and Cylindrotheca; for the dinoflagellates, taxa predominant in abundance and frequency at both depths were Oxytoxum and Gymnodinium. The environmental conditions were characterized still for the presence of the warm phase of the El Nino phenomena 2006-2007, and the seasonal characteristics related to upwelling events.

Malpelo Island forms the insular ecoregion of the Colombian Pacific, and is composed by a mosaic of terrestrial ecosystems, and unique coastal and shallow subtidal systems. Considering its insular nature, the oceanographic features of this locality are expected to be related with the physical and chemical dynamics of the Eastern Tropical Pacific (ETP) and be modulated by the regional dynamic of the Colombian Pacific Oceanic Basin (COPC in Spanish). In this work, in situ data was used to describe the thermohaline conditions in the water column in Malpelo Island and identify key water mass during the two contrasting hydro-meteorological periods of the COPC. Furthermore, we analyzed the thermal and haline variability in the COPC and defined the surface geostrophic flow from in situ oceanographic data during the same time in order to evaluate its effect on the oceanographic conditions in the pelagic environment off Malpelo Island.

El conjunto de datos de clorofila obtenido por el radioespectómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) producido por tres algoritmos, (HPLC empírico, el OC3M y semianalítico) fue comparado con datos tomados in situ en los bancos de Salmedina en el Mar Caribe Colombiano. Todos los algoritmos sobreestiman la clorofila in situ, con un error mayor del 35%. Las estimaciones de concentración de clorofila más cercanas comparadas con los datos in situ, fueron producidas por un algoritmo semianalítico con un error cuadrático medio RMS del 39%. Estos resultados indican que para las aguas costeras del Caso 2 en el mar Caribe colombiano, el análisis semianalítico es la mejor aproximación, pero es necesario un algoritmo bio-óptico local para mejorar la precisión de las mediciones de clorofila-a con mediciones del MODIS en el área.

Siguiendo un plan operativo de 21 estaciones de muestreo durante la campana oceanografica PACIFICO XLII - ERFEN XL, a bordo del buque oceanografico ARC Malpelo, a lo largo de la costa Pacifica colombiana, se identificaron 28 taxones zooplanctonicos, destacandose por su abundancia relativa las salpas y doliolidos (49%), y los copepodos (31%). Adicionalmente, se identificaron quetognatos, cladoceros, anfipodos, brachiuros (zoeas), poliquetos y medusas, entre otros grupos. La temperatura superficial del mar promedio durante la epoca del muestreo fue de 25.67 ± 0.96 oC, la salinidad fue 30.14 ± 2.24, el oxigeno disuelto fue 4.99 ± 0.98 ml l-1 y la clorofila-a superficial fue 0.46 ± 0.45 Chlo-a m-3. La abundancia total del zooplancton estuvo entre 422 y 17867 ind m-3, mientras que la biomasa seca estuvo entre 3.75 y 6.98 g m-3. No se encontraron diferencias significativas en la distribucion espacial zonal (norte – centro – sur) de la abundancia (H=0.30 p=0.86) y de la biomasa (H=1.40 p=0.50), ni relacion significativa entre estos dos indicadores comunitarios y la temperatura, salinidad, oxigeno disuelto y clorofila-a en la zona de estudio. Se detecto una distribucion espacial uniforme de todas las variables oceanograficas y la biomasa, y abundancia del zooplancton en la corriente de Colombia durante marzo de 2006. Sin embargo, la comunidad zooplanctonica estuvo dominada en numero por organismos gelatinosos (salpas y doliolidos), probablemente como consecuencia de la influencia del proceso de divergencia que se desarrolla en la cuenca de Panama por efecto del chorro de viento de Panama.

Durante los anos 2003, 2004 y 2005 la concentracion de clorofila a en la Cuenca Pacifica Colombiana fue determinada a partir de imagenes satelitales del color del oceano para aplicaciones en Oceanografia, identificando zonas de productividad primaria. Para ello, se utilizaron datos del sensor satelital MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) los cuales fueron comparados con datos in situ obtenidos espectrofotometricamente para evaluar su desempeno, dando como resultado a partir de analisis de correlacion (r) un ajuste lineal de 0.7 y subestimacion de la clorofila MODIS para toda la cuenca, se encontro la zona mas productiva alrededor de la isla Gorgona, donde se exhibieron los valores mas altos de concentracion del pigmento y, aunque estas aguas son consideradas opticamente mas complejas por su cercania a la costa y debido a la profundidad de la zona, exhibieron un mejor ajuste que las aguas oceanicas con respecto a los datos in situ.

Variability of the oceanographic conditions in the Colombian Pacific Ocean, a part of the Panama Basin, is subjected to the variability of wind conditions in the equatorial part of the Pacific Ocean. Data of OCTS and NSCAT of ADEOS-I satellite provided as monthly averages for the period November 1996-June 1997 by NASDA, were processed and manipulated. A meridional (N-S) component and a zonal (E-W) component were run in order to analyse the data variability and correlation. It is concluded that the variability of the oceanic surface chlorophyll and SST in the Colombian Pacific is a seasonal event related to the migration of the ITCZ and the generation of a wind jet at the Isthmus of Panama. Upwelling due to the wind rotor is present throughout the whole period, with variable spatial distribution and a tendency to be located towards the eastern part of the basin. In a similar way, high chlorophyll concentrations observed in March coincide with both the intensification of the vertical velocities during that month, and the maximal rise of the thermocline in the northern part of the Panama Basin. Picture series of surface chlorophyll, SST, wind stress and Ekman pumping are provided for the studied area.

[1] Seasonal circulation and three-dimensional thermohaline structure within the Panama Bight are examined by employing satellite-derived sea surface winds and dense in-situ hydrographic datasets. The northerly Panama wind jet, associated with a dipole structure of wind stress curl that is positive (negative) on its eastern (western) flank, dominates the bight in winter. This wind jet generates a cyclonic eddy with mean geostrophic velocities of 60 cm s−1, including the poleward flowing coastal Colombia Current, and induces a well pronounced thermocline dome. As a result, temperature (salinity) in the bight is much colder (saltier) than in its surrounding waters. Winds blow from southwesterly directions in summer and the bight is dominated by an anticyclonic eddy associated with a thermocline bowl. Mean geostrophic velocities are on the order of 40 cm s−1 and the Colombia Current is not observed. Temperature (salinity) in the bight is much warmer (fresher) than in its surrounding waters.

La zona de influencia costera de isla Gorgona es un área marina protegida localizada en el Pacífico Oriental Tropical (POT) de Colombia. Aunque alberga uno de los arrecifes coralinos más desarrollados del POT, la caracterización de las condiciones oceanógraficas superficiales locales y su variabilidad temporal y espacial han sido escasamente abordadas. Para incrementar el conocimiento sobre la variabilidad de la temperatura y la salinidad en esta localidad se realizaron registros sistemáticos de estas variables durante cuatro periodos (septiembre 2005, diciembre 2005, marzo 2006 y junio 2006), se instalaron sensores de registro continuo de temperatura a f 5 m de profundidad en la zona oriental y occidental de la isla, y se realizó un monitoreo del patrón local de circulación superficial utilizando un perfilador de corrientes (AWAK-ADCP) durante junio 2006 y febrero 2007. Se identificaron dos períodos contrastantes para las condiciones oceanógraficas en la capa superficial (0-50 m) de la columna de agua: un período cálido y de baja salinidad superficial entre mayo y diciembre (profundidad termoclina 47 m) y un período frío y salino entre enero y abril (profundidad termoclina 7,5 m). Se descartó la presencia de proceso local de surgencia y los resultados indicaron una fuerte influencia de procesos de mesoescala (surgencia en el Panamá Bight) sobre la variabilidad temporal de las condiciones oceanógraficas en la zona de estudio. En este mismo sentido se sugiere que la variabilidad espacial estaría más asociada a procesos climáticos regionales (patrón de precipitación) y la cercanía de la zona de estudio al complejo deltaico río Patía - río Sanquianga.

‘Gestion de datos e informacion oceanografica Colombiana’ contextualiza cronologicamente los esfuerzos realizados en el pais en la recoleccion de datos y adopcion de buenas practicas internacionales en distintas etapas del proceso de investigacion cientifica oceanografica. Esta publicacion permite hacer un reconocimiento de los avances nacionales en cuanto al manejo de datos oceanograficos, en cinco capitulos que de forma amena y no menos rigurosa narra los antecedentes, desarrollo y evolucion hasta la actualidad del Centro de Datos Oceanograficos en Colombia; tomando como punto de partida 1969, ano en que se reconoce oficialmente los inicios de la Oceanografia en el pais. En capitulos mas avanzados se reconstruye de manera sucinta la historia de los cruceros oceanograficos realizados a bordo de las plataformas de investigacion de la Direccion General Maritima (Dimar), en las dos cuencas marinas colombianas; de 1969 a 2006 para el Caribe y de 1970 a 2004 para el Pacifico. La publicacion cierra con un reporte de la evolucion de la instrumentacion y metodologias de observacion oceanografica en Colombia, dando paso al analisis de estandares en el ambito de los metadatos marinos y la presentacion del Perfil de Metadatos Marino Colombiano (PMMC) ISO 19115, cuya primera version se obtuvo en 2007 y que tuvo por objetivo unificar criterios para la documentacion de metadatos oceanograficos y proponer el uso de herramientas software de acceso abierto para afianzar la Politica de Intercambio Internacional de Informacion Oceanografica, concebida por la Comision Oceanografica Intergubernamental (COI).

[1] The seasonal evolution of geostrophic currents in the Panama Bight is derived from satellite-borne altimeter data. Current literature describes the circulation in the Bight as being cyclonic only. Our study, instead, reveals two distinct seasonal patterns. In summer the circulation in the Panama Bight is anticyclonic, with a coastal current to the south, whereas in winter, the circulation reverses and is cyclonic with a coastal current to the north, and an oceanic upwelling center in the middle of the Bight. A seasonally changing wind field caused by the meridional migration of the Intertropical Convergence Zone, from 8–10°N in summer, to about 2°N in winter, controls the circulation of the basin. In summer southeasterly trade winds dominate the region, but in winter northeasterly trade winds of the North Atlantic, by means of the Panama Jet, enter the region via the Isthmus of Panama.

[1] Newly gathered hydrographic data from the Eastern South Pacific is combined with other high-quality data (mainly WOCE) to reassess the properties and boundaries of the Eastern South Pacific Intermediate Water (ESPIW); to date the ESPIW has been only poorly described. The ESPIW core is found off central and northern Chile, between the coast and 90°W and 20–38°S. Located at 50–400 m of depth, its temperature varies between 11–13°C, salinity ranges from 34.1–34.3, and its sigma-t lies between 25.75–26.25 kgm−3. ESPIW spreads with the subtropical gyre circulation and can be traced to at least 150°W. Formed through the process of subduction southeastward of the wind-driven gyre circulation, the ESPIW communicates surface properties of the waters off central Chile to tropical latitudes.