7.4 Transporte de sedimentos en suspensión210 7.4 Transporte de sedimentos en suspensión Cuando...

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7.4 Transporte de sedimentos en suspensión

Cuando los ríos descargan en el mar introducen gran cantidad de nutrientes, sedimentos y contaminantes. El agua descargada interactúa con el agua de mar y se generan altos gradientes de densidad, aparecen entonces diferentes masas de agua que se mezclan y originan un patrón de circulación particular. Estas masas de agua se mantienen cerca de la superficie por acción de las fuerzas de flotación y, aunque se encuentran cargadas con una gran cantidad de sedimentos disueltos, en la mayoría de los estuarios, éstas no alcanzan a generar cambios en la densidad suficientes para hacerlas más densas que el agua del mar y fluyen entonces en las capas superficiales, quedando sometidas a la acción del viento. El gradiente de densidad generado inhibe los procesos de transferencia de masa entre las dos capas de agua, dificultando la sedimentación de los sólidos disueltos de las capas superficiales. Por esto, los patrones de dispersión de estos sedimentos están directamente relacionados con los patrones de dispersión de las plumas del río y para entender la dispersión de sustancias que se encuentran disueltas en esta capa superficial es necesario entender la física local que se da en estas zonas (MacDonald, 2003). El golfo de Urabá se caracteriza por las altas descargas de sedimentos en suspensión aportados principalmente por el río Atrato y el río León. Para entender entonces el transporte de sedimentos en suspensión en el golfo es importante analizar el proceso de formación y desarrollo de la pluma turbia que se genera bajo ciertas condiciones de descarga y su propagación al interior del golfo. La formación y desarrollo de una pluma estuarina flotante es un proceso no estacionario. Si se asume una descarga inicial de agua dulce a un cuerpo de agua salado, se generará un patrón de circulación que permitirá la formación y el desarrollo inicial de una pluma, la cual si es lo suficientemente estable (fuerte) al no verse destruida por la acción de otras fuerzas inducidas por los vientos o las mareas, se logrará que alcance un cierto estado estacionario. Si se produce algún cambio en las condiciones de descarga, se generaría un proceso de formación de una nueva pluma, pues ésta se vería sujeta a un cambio en el forzamiento baroclínico en la pluma previamente establecida. En el caso del golfo de Urabá, la generación y formación de nuevas plumas, está muy marcada por la acción del viento y las mareas, principalmente por la acción de cambios súbitos en la dirección del viento o en la descarga del río. Los datos de campo revelaron la presencia de múltiples capas, posiblemente como resultado de la interacción entre las plumas generadas en las diferentes bocas del río. Para analizar el desarrollo de la pluma, su velocidad de propagación y su patrón de dispersión, se analizó el patrón establecido por un trazador inerte el cual se introduce por los afluentes en simulaciones realizadas con la pluma completamente desarrollada en todo el golfo. Analizando el desarrollo del frente generado, se encontró que éste se desplaza aproximadamente a una velocidad de 2.1 km/h, velocidad que no es uniforme y está afectada por las restricciones topográficas que imponen cambios en la dirección del frente y causan mayor dispersión longitudinal. Simulaciones con

211

diferentes escenarios de viento mostraron que se presentan cambios en la forma de la pluma y en la velocidad de propagación del frente, resaltando el papel del viento en el desarrollo de la pluma. Se simuló el transporte de sedimentos en suspensión en el golfo, acoplando los resultados del modelo ELCOM antes descritos, con el modelo CAEDYM (Computational Aquatic Ecosystem Dynamical Model), descrito en el capítulo 3, el cual es una herramienta flexible que puede ser utilizada en gran cantidad de ambientes para estudiar ciclos de nutrientes, algas, dinámica de patógenos, estudios de transporte de sólidos suspendidos y de algunas sustancias tóxicas como algunos metales (Hipsey et al., 2008). Para la simulación se introdujo en las desembocaduras de los ríos una descarga de sedimentos, esta fue calculada utilizando las mediciones de campo y tomando las concentraciones en estaciones cercanas a la desembocadura. En la Figura 7.39 se presentan comparaciones entre las concentraciones de sedimentos medidas y simuladas. En las simulaciones se utilizó una densidad de los sedimentos suspendidos de 2650 kg/m3 y un diámetro de las partículas de 6.40 µm similar al tamaño del filtro utilizado durante las campañas de medición. En la Figura 7.40 se presenta la concentración de sólidos suspendidos simulada durante los días de las campañas 1, 2 y 3 y que por efectos de presentación se muestra el resultado promediado en cada campaña con el objeto de mostrar la tendencia general. Se compararon los datos obtenidos en las simulaciones con las mediciones de sólidos suspendidos recolectados en las diferentes estaciones en el golfo y que fueron descritas en capítulos anteriores. Se debe tener en cuenta que dichas mediciones fueron puntuales, obtenidas en superficie, a 2 m, 5 m y a 25 m de profundidad. Estas comparaciones mostraron una aceptable correspondencia entre los valores medidos y los simulados, con mejores ajustes en la zona central del golfo donde la influencia del río Atrato es muy alta. Tanto los resultados del modelo como las simulaciones muestran una clara influencia de la pluma del río en la dispersión de sedimentos, una alta concentración de sedimentos en las capas superficiales y una baja concentración en las aguas oceánicas (por debajo de los 2 primeros metros de profundidad). Se observa, una zona al noroeste poco afectada por los sedimentos descargados por el río Atrato y un gran efecto de dichos sedimentos superficiales sobre la costa oriental del golfo. En bahía Colombia, además de los aportes del río Atrato, se encuentra también una clara influencia de los aportes del río León, que aunque tiene un menor caudal tiene altas concentraciones de sólidos. En la Figura 7.41 (a) y (b) se pueden observar los resultados del flujo integrado a lo largo del ancho (Figura 7.41 (a)), y a lo largo de la profundidad (Figura 7.41 (b)), en la sección D-D para la campaña 1. La Figura 7.41(a) muestra una capa de sedimentos muy superficial que ocupa tan solo los primeros 1.5 m de profundidad y una capa con ausencia o muy bajas concentraciones de sedimentos por debajo de dicha profundidad. También se puede observar que dicho flujo de sedimentos se produce principalmente por la margen oriental, variando en intensidad de acuerdo a los flujos de entrada y salida impuestos por la marea. También se

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observa que durante la campaña entre el 26 y 29 de octubre de 2004 se presenta aparición de flujo de sedimentos por gran parte de la sección resultado de la acción del viento que dispersa la pluma haciendo que ocupe una mayor extensión en dicha sección.

(a) Campaña 1. 8.25°N y -76.86° W (b) Campaña 1. 8.59°N y -77.03°W

(c) Campaña 2. 8.34°N y -76.79°W (d) Campaña 2. 8.58°N y -77.11°W

(c) Campaña 3. 8.25° N y -76.23° W (d) Campaña 3. 8.29°N y -76.97° W

Figura 7.39. Comparación entre la concentración de sólidos suspendidos medidos y simulados durante las campañas 1, 2 y 3.

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Concentración de sedimentos (ppm)

Profundidad (m)

Sedimentos medidos

Sedimentos simulados

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Profundidad (m)

Sedimentos medidos


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Profundidad (m)

Sedimentos medidos


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Profundidad (m)

Sedimentos medidos


0 5 10 15 20 25-30

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0


Profundidad (m)

Sedimentos medidos


0 5 10 15 20 25-30

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-5

0


Profundidad (m)

Sedimentos medidos


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(a) Campaña 1 – superficie (b) Campaña 1 – 2 m profundidad

(c) Campaña 2 – superficie (d) Campaña 2 – 2 m profundidad

(e) Campaña 3 – superficie (f) Campaña 3 – 2 m profundidad Figura 7.40. Sólidos suspendidos promedio, en superficie y a 2 m de

profundidad durante las campañas 1, 2 y 3, obtenidos por medio de simulación con el modelo CEADYM.

240 260 280 300 320

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Coordenada X (km)

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Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

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Coordenada X (km)

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240 260 280 300 320

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Coordenada X (km)

Coord

enada Y

(km

)

Solidos suspendidos promedio a 2m de profundidad campaña 3

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5

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10

15

0

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50

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80

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En las Figura 7.41 (c) y (d) se pueden observar el resultado del flujo en la sección D-D, integrado a lo largo del ancho y de la profundidad para la campaña 2. Se puede observar una capa de sedimentos muy superficial que ocupa los primeros metros (vea Figura 7.41 (c)) y ausencia de sedimentos por debajo de 3 m de profundidad. Se observan variaciones en este flujo de sedimentos relacionada con los flujos impuestos por la marea y, al igual que la campaña anterior, el flujo de sedimentos se produce principalmente por la margen oriental, en donde se intercalan períodos donde el flujo de salida de sedimentos es muy intenso, con períodos donde la magnitud del flujo de sedimentos es menor. En la Figura 7.41 (e) y (f) se pueden observar el resultado del flujo integrado en la sección D-D, integrado a lo largo del ancho y de la profundidad para la campaña 3. Al igual que lo observado en las otras campañas se puede observar una capa de sedimentos muy superficial que ocupa los primeros metros (vea Figura 7.41 (e)) y un flujo muy bajo por debajo de 3 m de profundidad, hay que resaltar la inversión del flujo de sedimentos durante el 16 de junio de 2006, posiblemente por la acción del viento. También se observa mayor dispersión en la pluma de sedimentos afectando gran parte de la sección D-D.

7.5 Distribución de patógenos

La contaminación de las zonas marinas constituye uno de los principales problemas ambientales en el golfo de Urabá, problema debido a la descarga de aguas servidas en las zonas costeras que introducen altas concentraciones de micro-organismos. Algunos micro-organismos patógenos presentes en el agua, capaces de producir enfermedades al hombre son diferentes tipos de bacterias, virus, y protozooarios. En particular se pueden mencionar la Salmonella sp. responsable de la salmoneliosis, la Salmonella typhi responsable de la fiebre tifoidea, Vibrio cholerae responsable del cólera. El camino más directo para conocer la contaminación de estas masas agua y sus riesgos sobre la vida humana es medir los agentes patógenos en ellas, proceso técnicamente complejo y poco práctico por la gran cantidad de micro-organismos potencialmente peligrosos. Muchos de los patógenos son introducidos al agua por contaminación fecal, por lo que se suelen determinar algunos indicadores de dicha contaminación tales como: las bacterias coliformes totales, las coliformes fecales y los estreptococos fecales. En particular, se utilizan las bacterias indicadoras de contaminación fecal como la Escherichia coli que está asociadas a la presencia de patógenos y que se presentan en altas concentraciones en aguas servidas (McLauughlin et al. 2007).

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(a) Integración en el ancho. Campaña 1. (b) Integración en la profundidad.

(c) Integración en el ancho. Campaña 2. (d) Integración en la profundidad.

(e) Integración en el ancho. Campaña 3. (f) Integración en la profundidad.

Figura 7.41. Evolución de los sólidos suspendidos a lo largo de la sección

D-D – Integrados en el ancho y en la profundidad, durante las campañas 1, 2 y 3, obtenidos por medio de simulación con el modelo CEADYM.

Conocer la calidad microbiológica del agua y las rutas de dispersión de indicadores biológicos son muy importantes para quienes realizan el manejo de las zonas costeras. En zonas afectadas por descargas de ríos, dichos análisis pueden ser particularmente complejos para su análisis, puesto que la descarga de los ríos suele transportar microorganismos patógenos en condiciones que favorecen su supervivencia (bajas salinidades y alta carga de sedimentos que inhiben la penetración de la radiación solar). De esta manera las plumas estuarinas cumplen

Fecha

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Ancho (km)

Fecha

28628829029229429629830030230430610/26

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500500

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20002000

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2500

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Ancho (km)

Fecha

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150015002000

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Ancho (km)

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1000

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un importante rol en el transporte de partículas disueltas, tales como fitoplancton y zooplancton, larvas (Garcia-Berdeal et al., 2002), contaminantes y nutrientes (Sierra et al., 2002; Spillman et al., 2007; Naudin et al., 2001; Klemas y Polis, 1977; Periañes, 2005; Harrison et al., 2008). El entendimiento de estos procesos permite prevenir la contaminación microbiológica por contacto con dichas aguas costeras y predecir los efectos que tendrían intervenciones de ingeniería en estas zonas. Con el propósito de entender los patrones de dispersión de patógenos y su relación con la hidrodinámica de la zona de estudio, se utilizó el modelo ELCOM acoplado al modelo CAEDYM, que permite entender la dinámica de los patógenos, mediante un modelo basado en los procesos físicos y biológicos que los gobiernan, haciendo posible una descripción cuantitativa de la dinámica de los patógenos en este ambiente costero. El objetivo de realizar simulaciones con estos modelos es aproximarse a una descripción más completa de las rutas de contaminación microbiológicas en el golfo de Urabá, para evaluar potenciales riesgos de las zonas costeras y su vinculación a diferentes fuentes de contaminación. Para ello es necesario estudiar el transporte horizontal de patógenos, su dispersión y dilución y la distribución vertical de los mismos. Uno de los principales factores que afectan la dispersión de los patógenos es el transporte horizontal el cual, a su vez, está afectado principalmente por los patrones de circulación de corrientes que, como se mencionó anteriormente, está controlado por los patrones de viento, las mareas y las descargas de los ríos, éstas últimas tipificada por el esfuerzo de corte entre las dos capas de densidad diferente. El modelo CAEDYM acoplado al modelo ELCOM tiene en cuenta los siguientes factores: advección, difusión, efectos debidos a la estratificación, transporte de sedimentos, resuspensión de sedimentos y patógenos, decaimiento de las bacterias, siendo una buena alternativa para la simulación en este caso de estudio (Hipsey et al., 2008). La distribución y transporte de patógenos en estuarios es función de la carga patógena en las descargas de los ríos, de la intrusión de aguas oceánicas al interior de la pluma generada y de la resuspensión de organismos de los sedimentos. La hidrodinámica controla la dinámica de los patógenos al determinar el transporte horizontal y vertical de los mismos, así como su dispersión y dilución. En la distribución de patógenos, las corrientes generadas por el viento, las corrientes de densidad y las mareas son factores importantes a tener en cuenta en cualquier análisis cuantitativo que se haga. Gran parte de los patógenos introducidos a ambientes estuarinos se dan en las descargas de los ríos o a través de emisarios submarinos y, en ambos casos, la concentración de éstos está controlada por la diferencia de densidad con el agua oceánica del receptor, quedando, entones, la dilución de patógenos determinada por los procesos de intrusión y de dispersión de dichas plumas. Además de la hidrodinámica de la masa de agua, la cinética propia de los patógenos afecta la presencia de los mismos. La supervivencia, crecimiento o decrecimiento y

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distribución de los micro-organismos en el agua depende de la temperatura, la salinidad, la radiación solar, la presión, la radiación ultravioleta, los nutrientes, las sustancias tóxicas presentes en el agua, la depredación, la resuspensión de partículas con organismos asociados, y el crecimiento de organismos (Mestres Ridge, 2002). Procesos como sedimentación, asociación de partículas y resuspensión también pueden ser importantes en la dinámica de patógenos.

7.5.1 Estudios previos en la dispersión de patógenos en la zona

Son pocos los estudios realizados en la zona relacionados con la dispersión de patógenos. El INVEMAR, mediante su red de calidad marina, ha venido realizando mediciones de calidad de agua en el golfo desde el año 2000. Según sus reportes esta zona recibe las descargas del río Atrato y otros ríos que arrastran residuos de agroquímicos, de metales pesados, de hidrocarburos, y de nutrientes provenientes de los centros humanos ubicados sobre las orillas, como Turbo y Necoclí, resultando en niveles elevados y persistentes de contaminantes y haciendo de esta zona una de las más críticas del país por la contaminación marina y costera (INVEMAR, 2002). En el golfo se vierten gran variedad de contaminantes, entre los cuales se incluyen aguas residuales domésticas e industriales, afluentes fluviales contaminados, e inclusive, en mucho casos, contaminantes sin tratamiento, afectando la calidad de los ecosistemas (Universidad Nacional de Colombia y CORPOURABA, 1998). En estos estudios se reporta contaminación microbiológica en algunas playas, especialmente en la costa oriental del golfo, al sur en bahía Colombia y en las descargas del río Atrato. Lonín y Vásquez (2005) estudiaron la hidrodinámica y la distribución de coliformes en el golfo de Urabá utilizando como valores para sus simulaciones los resultados de los estudios de CORPOURABA e INVEMAR en el 2003 (INVEMAR, 2003) en donde se resaltan los altos valores en la concentración de coliformes fecales en los ríos León, Currulao y Turbo. Utilizando experimentos de no más de 12 horas con trazadores langrangianos, estos investigadores encuentran los alcances máximos de las coliformes en el golfo, encontrando que durante la época seca, se concentran al interior de la bahía, mientras que en la época húmeda alcanzan puntos más hacia el norte.

7.5.2 Campañas de campo

En este estudio se realizaron campañas de variables microbiológicas y de patógenos en cuatro de las seis campañas ya mencionadas. En la campaña tres, entre el 14 y el 17 de junio de 2006, se realizó un muestreo en 15 estaciones, seleccionadas de forma aleatoria. En la campaña cuatro, entre el 18 y 23 de agosto de 2006, se hicieron muestreos en 13 estaciones; en la campaña cinco, entre el 20 y el 25 de noviembre de 2006, se realizaron mediciones en 5 estaciones, en las cuales se hizo un seguimiento de las variables microbiológicas

218

a lo largo del día. La campaña seis se realizó entre el 11 y el 16 de junio de 2007 y se hicieron muestreos en 15 estaciones. La campaña tres fue general en todo el golfo, mientras que las otras tres fueron realizadas en lancha limitando el área de muestreo al sur del golfo, en bahía Colombia, y a la zona central del golfo. En cada estación se tomaron muestras de 100 ml de agua en superficie, a 2 m y a 5 m. Las muestras fueron recolectadas con una botella tipo Nansen de 5 L (campaña 3) y una botella tipo Schindler de 5 L (campañas 4, 5 y 6). Las muestras fueron empacadas en bolsas estériles (Whirl Pack), rotuladas y almacenadas en una nevera a 4° C, para ser posteriormente procesadas en el laboratorio. Adicionalmente, se midieron temperatura, salinidad, oxígeno disuelto, pH y profundidad Secchi, en cada una de estas estaciones. En la Tabla 7.1 se presenta un resumen de las variables microbiológicas cuantificadas y los métodos empleados en su análisis y, en la Figura 7.42, se observa la ubicación de las estaciones de muestreo en las cuatro campañas de medición de parámetros microbiológicos. Se encontró que cerca de las desembocaduras de los ríos existía una alta concentración de coliformes. En las mediciones se encontró presencia de Salmonela sp. y Vibrio sp. en gran cantidad de las estaciones medidas, ocupando una gran extensión de las aguas del golfo. Al analizar la distribución de indicadores bacterianos en el golfo de Urabá, Gómez et al. (2008) reportaron la fuerte dependencia entre la salinidad y la presencia de estos indicadores en el golfo, resaltando el hecho de que las mayores concentraciones se encontraron en cercanías a las bocas de los ríos. Esto resalta el papel de la pluma del río Atrato en la dispersión y distribución de los organismos patógenos en el golfo. Tabla 7.1. Ensayos de laboratorio realizados para el análisis microbiológico

Ensayo Método

Determinación del NMP de: Coliformes Totales Coliformes Fecales termotolerantes Escherichia coli

SMEWW APHA-AWWA-WPCF, (1998)

Determinación de NMP de: Coliformes Totales injuriados Coliformes Fecales termotolerantes injuriados Escherichia coli injuriados.

Determinación del NMP de Streptococcus faecalis

Determinación de UFC de Heterótrofos Totales

Determinación de UFC de Mohos y Levaduras Determinación de Pseudomonas spp.

Determinación de Vibrio spp.

Determinación de Salmonella spp.

Determinación de Colifagos

219

Figura 7.42. Ubicación de estaciones de muestreo de variables

microbiológicas. Al analizar la distribución vertical de los coliformes totales y fecales se observó que existe una disminución del número de coliformes con la profundidad, especialmente notoria en la zona de la pluma de los ríos Atrato y León (algunos de estos perfiles se pueden ver en la Figura 7.43). La circulación de patógenos está relacionada con la zona de influencia del agua dulce descargada por los ríos, (Ferguson et al., 1996; Chau y Jiang ,2002; Touron et al., 2007), debido a que la salinidad cumple un papel importante en la inactivación de patógenos (Burkhardt III et al., 2000). Adicionalmente a la salinidad, la radiación solar también cumple un papel inhibitorio en el desarrollo de los patógenos, el cual se puede ver reducido de manera importante por la carga de sedimentos en suspensión. Es por esta relación compleja entre los diferentes agentes físicos presentes en el medio que se hace importante, para entender adecuadamente la dinámica de los patógenos entender la circulación del cuerpo de agua.

7.5.2.1 Estimación de cargas de entrada

Para la estimación de las concentraciones de patógenos a usar en las condiciones de frontera de entrada del modelo, se analizaron las estaciones más cercanas a

-77.4 -77.2 -77 -76.87.9

8

8.1

8.2

8.3

8.4

8.5

8.6

Longitud

Latitu

d

Linea de costa

Campaña 3

Campaña 4

Campaña 5

Campaña 6

PA

PC

PB

C5-A C3-A

C4-A

C5-BC3-B

C4-B

220

cada una de las bocas de los afluentes y se asignaron los valores medidos como condición de frontera, sin variaciones temporales durante toda la simulación.

7.5.2.2 Constantes asociadas con el modelo de patógenos

Para la calibración del modelo CAEDYM, además de las variables utilizadas en el modelo ELCOM, se incluyeron las constantes que se presentan en la Tabla 7.2 recomendados por Hipsey (2006). Tabla 7.2. Parámetros utilizados en la simulación de variables microbiológicas

(adaptado de Hipsey, 2006).

Unidades Coliformes Fecales

E. coli

Crecimiento

Mortalidad

Tasa de mortalidad en agua dulce a 20 ° C día-1 0.71 0.48

Factor multiplicador para mortalidad en agua dulce

1.06 1.11

Tasa de mortalidad en agua oceánica a 20 ° C

día-1 1.66 1.09

Factor multiplicador para mortalidad en agua oceánica

1.10 1.09

Efectos de salinidad en la mortalidad 2E-3 2E-10

Parámetro que controla la dependencia de la salinidad

1.8 6.1

Inactivación por la luz solar

Inactivación por la luz (visible) m2M/J 1.48E-08 1.48E-08

Inactivación por la luz (UV-A) m2M/J 1.18E-08 1.18E-08

Inactivación por la luz (UV-C) m2M/J 6.19E-08 6.19E-08

Efecto de la salinidad en la inactivación por la luz

m2M/(J×ups) 0.00 0.00

Predación

Pérdida debida a pastoreo día-1 0.00 0.00

Sedimentación

Velocidad de sedimentación a 20°C m/día -1.00E-6 -1.00E-6

Constantes de resuspensión

Tasa de resuspensión #/(m2 s) 0.01 0.01

Esfuerzo cortante crítico de resuspensión N/m 0.010 0.010

Constante media de saturación de resuspensión

1.0E8 1.0E8

7.5.2.3 Comparación con las mediciones de campo

Se realizó una validación del modelo comparando los resultados del mismo con las mediciones realizadas durante las campañas. Al comparar los valores medidos

221

de concentración de coliformes fecales y de E. coli con los resultados de las simulaciones se obtuvo un comportamiento consistente. En la Figura 7.43 se presenta una comparación entre las simulaciones y las mediciones en algunos puntos de medición para los coliformes fecales, observándose un buen ajuste dadas las incertidumbres (valores puntuales) presentes en las mediciones.

(a) Campaña 3. C3-A 8.05°N y 76.74°W (b) Campaña 3.C3-B 7.97°N y 76.77°W

(c) Campaña 4.C4-A 8.01° N y 76.79°W (d) Campaña 4.C4-B 7.94°N y -76.75°W

(e) Campaña 5.C5-A 8.06°N y 76.78°W (f) Campaña 5.C5-B 8.00°N y 76.82°W

Figura 7.43. Comparación entre datos medidos y simulados de la concentración de coliformes fecales y de E. coli durante las diferentes

campañas (en NMP/100 ml).

10-20

10-15

10-10

10-5

100

105

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

Concentración coliformes fecales (NMP/100 ml)

Profundidad (m)

Coliformes fecales medidas

Coliformes fecales simuladas

10-15

10-10

10-5

100

105

-10

-8

-6

-4

-2

0

2


Profundidad (m)



10-6

10-4

10-2

100

102

104

-10

-8

-6

-4

-2

0

2


Profundidad (m)



10-10

10-5

100

105

-10

-8

-6

-4

-2

0

2


Profundidad (m)



10-3

10-2

10-1

100

101

102

103

104

-10

-8

-6

-4

-2

0

2


Profundidad (m)



10-5

100

105

-10

-8

-6

-4

-2

0

2


Profundidad (m)



222

En las Figura 7.44 a Figura 7.47 se presenta la concentración de coliformes fecales y de E. coli, obtenidos en las simulaciones para la superficie libre y la evolución a lo largo del tiempo en el punto PA de monitoreo localizado en la Figura 7.42. En la Figura 7.44 (a) se ilustran los resultados en superficie de la simulación de la concentración de coliformes fecales a las 6:00 a.m. y a las 6:00 p.m. del 16 de junio de 2006 y se observa una clara desviación de la pluma de contaminantes hacia el sur, por efecto de la marea, también se observa un importante efecto de la contaminación por patógenos en la costa oriental del golfo, como resultado del arrastre por la pluma del río Atrato. La Figura 7.44 (b) presenta resultados similares a los anteriores para el caso de la E. coli. La Figura 7.44 (c) y (d) presenta la variación en el tiempo de los perfiles de concentración de E. coli y coliformes fecales durante la campaña 3 en la estación PA ubicada 8.25° N y 76.87°W, es claro que la presencia de patógenos se limita a los 2 primeros metros. También se observan oscilaciones en la presencia de dichos patógenos posiblemente debido a la marea. Cambios en este patrón como la disminución observada el 16 de junio podría explicarse por el efecto del viento que indujo cambios en la dirección de la pluma durante este período. La Figura 7.45 (a) ilustra los resultados en superficie de la simulación de la concentración de coliformes fecales a las 6:00 a.m. y a las 6:00 p.m. del 21 de agosto de 2006 y la Figura 7.45 (b) las concentraciones de E. coli. En estas figuras la mayor contaminación se produjo por la boca del río León y se observa una clara orientación hacia el norte de la pluma; sin embargo, la zona afectada por contaminación por patógenos fue mucho menor que en la campaña 3, pero con la presencia de mayores concentraciones de estos organismos patógenos. Las figuras 7.45 (c) y (d) presentan la variación temporal de perfiles de concentración de E. coli y de coliformes fecales durante la campaña 4 en el punto PB (ver localización en la Figura 7.42), ubicado en 7.94° N y 76.76°W. Se observa también una presencia superficial de la contaminación por patógenos, hasta los 4 m de profundidad, con mayores concentración de E.coli o coliformes fecales en la capa subsuperficial (alrededor de los 2 m de profundidad), ilustrando el efecto de la radiación solar en la mortalidad de dichos organismos, con claras oscilaciones a lo largo del día. Los resultados del modelo muestran una clara influencia de la pluma del río en la dispersión de patógenos, una alta concentración en las capas superficiales y baja concentración (casi nula) en las aguas oceánicas (por debajo de los 2 primeros metros de profundidad). Se observan, además, variaciones de la pluma de estas bacterias indicadoras a lo largo del día, variaciones que están controladas por la extensión ocupada por la pluma de agua dulce del río y por la acción de la marea y de los vientos. Se observó una disminución significativa de los patógenos con la salinidad, hecho que se hace notorio al analizar la evolución de la concentración de estas bacterias en los puntos de monitoreo PA, PB y PC por debajo de 2 m, donde la salinidad es alta. Las mayores concentraciones de estas bacterias en esta capa superior se explican por la menor salinidad de dicha capa que permite la presencia de dichos microorganismos y por la poca mezcla entre las dos capas por diferencia de

223

densidades generada. Además, los resultados del modelo muestran una disminución de los patógenos cerca a la superficie, por acción de la radiación solar que causa inactivación de los mismos. Las variaciones en la concentración de patógenos a lo largo del día en estas capas superficiales, también se explican por la acción de la marea y los vientos que originan cambios en la salinidad y que dirigen la pluma en diferentes direcciones. Se debe tener en cuenta además que los cambios en la temperatura del cuerpo de agua propician o inhiben el crecimiento de estas bacterias. En las simulaciones solo se aprecia el efecto combinado de estos factores. Las simulaciones realizadas reflejan los resultados de contaminación por bacterias indicadoras de calidad microbiológica en el golfo de Urabá cuando la principal fuente lo constituyen las descargas de los ríos. También puede existir una contaminación difusa, particularmente importante cerca de los centros poblados, la cual es difícil de cuantificar, pues no existen sistemas de saneamiento que concentren la descarga en un punto sino que se realizan descargas directas al mar sin ningún tipo de tratamiento, haciéndolas de difícil medición y, causando en algunos casos, problemas locales de calidad en las bahías cercanas a estas poblaciones, como es el caso de bahía de Turbo. Se encontró de las simulaciones que la hidrodinámica del golfo cumple un papel fundamental en la distribución de microorganismos, controlando en gran medida el transporte horizontal y la distribución en la vertical de los mismos. Los vientos afectan principalmente la distribución en superficie, afectando la dispersión de las plumas y de los patógenos (si dichas plumas contienen una cantidad importante de estos). La campaña 3 corresponde a una condición de contaminación con concentraciones relativamente baja, cuya descarga se presentó principalmente por las bocas del río Atrato y se encontró que la pluma de patógenos alcanza la margen oriental y que ésta se dirige al norte o al sur de acuerdo a la dirección impuesta por las corrientes mareales y por los vientos. Las campañas 4 a 6 se concentraron principalmente en la zona sur del golfo, en bahía Colombia y en las bocas del río Atrato. En las figuras 7.44 a 7.47 se observa que la pluma de contaminación se extiende principalmente en cercanía a la boca de los ríos y, al igual que en la campaña 3, se observó una fluctuación en la extensión de la pluma y oscilaciones que pueden ser explicadas por la acción del viento. En la campaña 5 se midieron concentraciones de coliformes totales y de E. coli mucho mayores a las otras campañas, en ella la extensión ocupada por la pluma fue mayor y la presencia de estos microorganismos en las capas superficiales fue mucho mayor.

224

(a) Concentración de coliformes fecales en NMP/100 ml en superficie campaña 3.

(b) Concentración de E. coli en NMP/100 ml en superficie campaña 3.

(c) Perfiles de concentración de E. coli durante la campaña 3 en la estación en

8.25° N y 76.87°W.

(d) Perfiles de concentración de coliformes durante la campaña 3 en la

estación en 8.25° N y 76.87°W. Figura 7.44. Concentración de coliformes fecales y de E. coli durante las

campaña 3 (en NMP/100 ml).

240 260 280 300 320

880

890

900

910

920

930

940

950

960

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 16/6/2006 6 h.

20

204060

80

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

240 260 280 300 320

880

890

900

910

920

930

940

950

960

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 16/6/2006 18 h.

20

20

4060

80

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

240 260 280 300 320

880

890

900

910

920

930

940

950

960

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 16/6/2006 6 h.

20

204060

0

10

20

30

40

50

60

70

240 260 280 300 320

880

890

900

910

920

930

940

950

960

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 16/6/2006 18 h.

20

20

4060

80

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

225

(a) Concentración de coliformes fecales en NMP/100 ml en superficie campaña 4

(b) Concentración de E. coli en NMP/100 ml en superficie campaña 4


7.94° N y 76.76°W.

(d) Perfiles de concentración de coliformes durante la campaña 4 en la estación en

7.94° N y 76.76°W.

Figura 7.45. Concentración de Coliformes fecales y de E. coli durante las campaña 4 (en NMP/100 ml).

280 285 290 295 300 305 310 315

875

880

885

890

895

900

905

910

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 21/8/2006 6 h.

500

500

0

0.5

1

1.5

2

x 104

280 285 290 295 300 305 310 315

875

880

885

890

895

900

905

910

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 21/8/2006 18 h.

500

500

500

0

0.5

1

1.5

2

x 104

280 285 290 295 300 305 310 315

875

880

885

890

895

900

905

910

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 21/8/2006 6 h.

50

0

100

200

300

400

500

600

700

280 285 290 295 300 305 310 315

875

880

885

890

895

900

905

910

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 21/8/2006 18 h.

50

0

100

200

300

400

500

600

700

226




7.9414 N y -76.7622W.


7.9414 N y -76.7622 W.


280 285 290 295 300 305 310 315

875

880

885

890

895

900

905

910

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 22/11/2006 6 h.

500

5000

500010000

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

x 105

280 285 290 295 300 305 310 315

875

880

885

890

895

900

905

910

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 22/11/2006 18 h.

500

5000

5000

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

x 105

280 285 290 295 300 305 310 315

875

880

885

890

895

900

905

910

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 22/11/2006 6 h.

50

50

50

50

250

250

250

500

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

280 285 290 295 300 305 310 315

875

880

885

890

895

900

905

910

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 22/11/2006 18 h.

50

50

50

250

250

500

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

227




7.9459 N y -76.7531 W.


7.9459 N y -76.7531 W.


280 285 290 295 300 305 310 315

875

880

885

890

895

900

905

910

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 13/6/2007 6 h.

500

500

0

5000

10000

15000

280 285 290 295 300 305 310 315

875

880

885

890

895

900

905

910

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 13/6/2007 18 h.

500

0

5000

10000

15000

280 285 290 295 300 305 310 315

875

880

885

890

895

900

905

910

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 13/6/2007 6 h.

50

50

250

250

500

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

280 285 290 295 300 305 310 315

875

880

885

890

895

900

905

910

Coordenada X (km)

Coordenada Y (km)

Fecha: 13/6/2007 18 h.

50

50

50

250500

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

228

La dispersión de dichas bacterias estuvo muy controlada por la circulación inducida por el viento y por la acción de las mareas (reflejada en variaciones períodicas de la concentración de estas sustancias en la capa superficial). Las mayores concentraciones se observan cerca de las descargas y están muy asociadas a la pluma de los ríos, ocupando extensiones importantes al interior del golfo y viajando en algunos casos grandes distancias. A medida que los microorganismos se van dispersando al interior del golfo, se ven sometidos a una sería de factores ambientales que favorecen o impiden su crecimiento. Es bien conocida la sensibilidad de microorganismos acuáticos a factores como la temperatura, la salinidad, radiación solar, turbidez, pH y oxígeno, esto hace que los patógenos no se comporten de forma conservativa y crezcan o decrezcan a medida que se encuentren expuestos a condiciones ambientales, siendo inactivados por la acción de estos factores ambientales. Esto hace que los patrones de contaminación tengan una extensión menor que la de los patrones de salinidad y de sedimentos antes presentados.

229

8 Conclusiones y trabajo futuro

8.1 Síntesis y conclusiones

Esta tesis se concentró en el análisis de la dinámica del golfo de Urabá, prestando partículas atención a la pluma del río Atrato, la cual constituye un elemento fundamental para entender su dinámica oceanográfica, particularmente en las capas superficiales y para entender el transporte de sustancias al interior del golfo. La dinámica de esta pluma es el resultado de la interacción de diferentes agentes como la batimetría, los vientos, el aporte del río Atrato, las corrientes costeras, la marea, las condiciones climáticas (la radiación solar incidente, la temperatura del aire, la precipitación) y los intercambios de materia y energía con las fronteras. El objetivo de este trabajo fue evaluar los patrones de dispersión al interior del golfo de Urabá, para lo cual se realizó una descripción del patrón de circulación oceánico al interior del golfo mediante la utilización de modelos numéricos, los cuales fueron calibrados y validados con datos obtenidos de seis campañas de medición. Como resultado se obtuvieron los patrones de circulación de sedimentos y bacterias indicadoras de calidad del agua al interior del golfo.

8.1.1 Información Secundaria

Para analizar la variabilidad climática e hidrológica en el golfo de Urabá se recopiló información de estudios previos y de mediciones realizadas por agencias gubernamentales. De esta información se obtuvo una descripción general de los agentes forzadores de la dinámica del golfo. Las principales características de dichos agentes son: a) régimen micro-mareal, con amplitud de alrededor de 50 cm cuyas componentes K1, O1, M2 y Mf son las que permiten una mejor representación de la serie de mareas; b) la dirección y magnitud de los vientos en la zona están muy marcadas por la localización de la ZCIT, presentándose dos direcciones principales, hacia el noreste y hacia el suroeste de acuerdo a la temporada climática; c) La radiación solar la radiación solar promedio en la zona es de 329.5 W/m2, con valores máximos que oscilan entre 694 W/m2 y 841 W/m2, presentando mayores valores en los meses de abril y septiembre; d) Para la zona se obtuvieron también registros de cobertura de nubes con valores medios mensuales del 69.8 % ; e) Se estimaron las descargas de los principales ríos que desembocan al golfo, encontrándose que el río Atrato tiene la descarga más significativa, variando sus caudales alrededor de 2500 m3/s en el mes de marzo y 5000 m3/s en el mes de octubre.

230

8.1.2 Información Primaria

La información secundaria presentada en el párrafo anterior se complementó con las mediciones de parámetros físicos y climáticos de la zona realizadas durante seis campañas de medición en el golfo de Urabá realizadas entre los años 2004 y 2007, en las que se midieron parámetros físicos como salinidad, temperatura, oxígeno disuelto, sólidos suspendidos y algunas variables microbiológicas como coliformes fecales y E. coli. Las mediciones de campo revelaron cómo en el golfo de Urabá se presenta una interacción dinámica entre los aportes del río Atrato y el mar Caribe; las aguas menos saladas, de origen fluvial, ocupan una capa superficial muy poco profunda y las aguas de origen oceánico, más saladas, las más profundas, presentándose una marcada estratificación salina permanente. Los efectos de las plumas de los ríos se limitaron a las aguas superficiales, donde la haloclina y la picnoclina coincidieron en la mayoría de los perfiles medidos y se ubicaron alrededor de los 2 m de profundidad en todas las campañas. Para profundidades mayores a 2 m las salinidades se homogenizan entre 34 y 36 ups. Los efectos de esta descarga superficial del río Atrato se extienden por gran parte de la zona central del golfo. Se observó, además, que las mayores variaciones de temperatura y salinidad se producen en la superficie y que las capas inferiores se ven poco afectadas por dichas variaciones. A lo largo del día se encontraron variaciones en los perfiles de salinidad y temperatura, las primeras afectadas por el conjunto de la marea y el viento y las segundas por el calentamiento de las capas superiores a lo largo del día por la radiación solar y la acción de las corrientes. Las mediciones de campo insinúan una tendencia de la circulación de las capas superficiales hacia el noreste; las aguas del río Atrato saldrían del golfo por dicho extremo. Sin embargo, en otras situaciones climáticas, gobernadas por los vientos, el comportamiento fue diferente. Las mediciones de campo también revelaron una fuerte influencia de la pluma turbia del río Atrato en la dispersión de sedimentos y de las bacterias indicadoras de calidad de agua medidas. Algunos efectos locales se pudieron observar en las campañas de medición, como el fuerte mezclado en el campo cercano en la desembocadura de los ríos y la presencia de múltiples haloclinas revelando la interacción de las plumas originadas en las diferentes bocas del río.

8.1.3 Calibración y Validación de los modelos ELCOM y CAEDYM

El análisis a la sensibilidad del modelo a parámetros numéricos (tamaño de malla, intervalo de cálculo temporal, dominio de simulación) mostró que para el caso de estudio la variable de mayor influencia fue la discretización de la malla en la dirección vertical, requerida para lograra una adecuada representación de los fenómenos de estratificación presentes, siendo necesario una gran resolución del modelo en las capas superficiales. Se optó por utilizar una malla regular de 500 m × 500 m en la horizontal y una distribución no uniforme de 33 niveles en la vertical, variando desde 0.25 m cerca de la superficie hasta 13 m en la capa más profunda. El modelo también mostró gran sensibilidad al dominio de simulación utilizado y

231

fue necesario utilizar un dominio lo suficientemente grande para reducir los efectos de la condición de frontera de las descargas de los ríos, zona donde se inducen los mayores forzamientos baroclínicos, obteniéndose buenos resultados utilizando un dominio que se extiende unos 10 km fuera del golfo. El análisis de sensibilidad a los agentes forzadores de la circulación como la fuerza de Coriolis, las componentes astronómicas de la marea y el campo de vientos mostró: a) un leve aumento en la dispersión de la pluma del río Atrato resultante de aumentar el efecto de la fuerza de Coriolis; b) se analizó el efecto de las diferentes componentes astronómicas de la marea, y se encontró que es necesario incluir 5 componentes de la marea (K1, M2, O1, Mf y una con un período 164.28 horas) para una adecuada descripción de la hidrodinámica en la zona; c) se encontró además que existe una interacción no lineal entre la marea y el viento, por lo que el efecto de la marea debe ser considerado conjuntamente con este factor; d) no se detectaron cambios significativos en la onda de marea al propagarse al interior del golfo por lo que su propagación se da casi simultáneamente en todo el dominio en dirección predominante sur-norte-sur induciendo oscilaciones verticales de la haloclina debidos principalmente a cambios de espesor en la capa superficial de agua dulce por el flujo y reflujo inducido por la marea; e) analizando diferentes escenarios de viento se encontró que la forma y trayectoria de la pluma son especialmente sensibles a la dirección y el esfuerzo del viento y que el efecto del viento se limita a las capas superficiales; f) se encontró que existen dos posibles patrones de circulación de la pluma fluvial: un primer patrón, con dirección suroeste-noreste, inducido por vientos provenientes del suroeste, y un segundo patrón que se presenta cuando los vientos soplan del noroeste produciendo una inversión en la circulación de la pluma con respecto al caso anterior, recostando la pluma hacia el sur; g) las descargas de los ríos y la magnitud de las mareas intensifican o disminuyen la intrusión del la pluma en el golfo, pero ésta siempre conservando la dirección impuesta por el viento. También se calibraron varios parámetros del modelo como el modelo de mezcla, el coeficiente de difusión turbulenta, el porcentaje de distribución de la descarga del río Atrato por las diferentes bocas, la mezcla en el campo cercano y coeficiente de extinción de la luz. El modelo mostró particular sensibilidad a la distribución de caudales asumidos por las diferentes bocas y a la mezcla inicial. Se plantearon 30 diferentes escenarios en los que se asumieron porcentajes de distribución por cada una de las bocas del río Atrato. Al comparar los resultados de las simulaciones de cada una de estas distribuciones con los resultados medidos en campo la de menos errores fue la distribución obtenida con del tránsito hidráulico en el río en cercanía a dichas bocas. Se encontraron buenos ajustes al comparar los perfiles de temperatura y salinidad medidos y simulados para las condiciones de las diferentes campañas. En la Tabla 8.1 se presentan los errores medios cuadráticos y el coeficiente de correlación, estimadores que permiten cuantificar la bondad de los ajustes obtenidos, se encuentra que las campañas 1 a 3 presentaron buenos ajustes,

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reflejados en bajos errores medios cuadráticos y en altas correlaciones al comparar los datos medidos y simulados. Los errores en las campañas 4 a 6 fueron mayores, posiblemente por la mayor incertidumbre con las técnicas de medición utilizadas en dichos muestreos y por contar con un número menor de mediciones. Los menores errores se presentaron en los perfiles tomados en la zona oceánica y en zonas cercanas a la boca de los ríos, mientras que las mayores diferencias se encontraron en las zonas más pandas y en bahía Colombia. El modelo representó adecuadamente los procesos de estratificación, reportado en las mediciones, incluso presentando adecuadamente la posición de la haloclina. La comparación de los perfiles de salinidad y temperatura mostró errores muy bajos en la zona oceánica (por debajo de la haloclina), por encima de la haloclina se encontró una dispersión levemente mayor, reflejada en una mezcla un poco mayor presente en las mediciones.

Tabla 8.1. Estimadores de error obtenidos en la calibración y validación del modelo.

Campaña Error medio cuadrático

obtenido en la salinidad

Error medio cuadrático

obtenido en la temperatura

Coeficiente de correlación entre datos medidos y

simulados

1 1.29 ups 0.27 ºC 0.92

2 2.52 ups 0.47 ºC 0.73

3 1.43 ups 0.63 ºC 0.89

4 5.5 ups 1.23 ºC 0.53

5 4.3 ups 1.24 ºC 0.72

6 4.28 ups 1.62 ºC 0.6

8.1.4 Dinámica oceanográfica del golfo de Urabá

Para analizar la dinámica del golfo de Urabá se consideró el efecto conjunto del esfuerzo generado por el viento, las corrientes inducidas por las mareas y la circulación baroclínica originada por la diferencia de densidades inducida principalmente por la descarga de los ríos, particularmente la pluma del río Atrato. Como resultado de las simulaciones, se encontró una circulación típica de un estuario fuertemente estratificado, con el desarrollo de una pluma del río que se extiende por gran parte del golfo y que afecta principalmente las capas superficiales.; las características de esta capa superficial de agua dulce varían a lo largo del golfo como consecuencia del mezclado producido por el viento, dicha mezcla también está afectada por la acción de la marea. La circulación en esta región además de estar marcada por la acción de estos esfuerzos, también presenta una importante interacción con un dominio topográfico complejo (semicerrado tipo golfo).

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Se simularon las condiciones reportadas durante las campañas de medición y se encontró que para todas las condiciones analizadas, la pluma generada por el río Atrato se extiende hacia el norte, recostada a la margen oriental del golfo y cubriendo gran parte de él, con una tendencia hacia el noroeste, siguiendo el alineamiento impuesto por la línea de costa y saliendo del golfo recostada al la margen noreste. Se encontraron salinidades en las capas superficiales entre 10 ups (incluso menores en cercanías a las bocas de los ríos) y 36 ups en las zonas oceánicas al noroeste y en las capas más profundas. Las velocidades superficiales en promedio fueron de alrededor de 0.25 m/s, con velocidades mucho mayores en las zonas cercanas a las descarga de los ríos, por la fuerte advección impuesta por éstas. Para todas las campañas simuladas el patrón de circulación superficial fue complejo. Se observó la aparición de algunos vórtices con rotación dextrógira en bahía Colombia, muy marcados por la acción de la marea y en bahía Candelaria, por la acción de la descarga del río Atrato. Aunque se presentan algunas variaciones por la acción del viento o por la marea, la dirección dominante de la corriente superficial fue hacia el noreste. El patrón de velocidades presentó variaciones de acuerdo al ciclo de las mareas, este efecto fue más notorio en las capas más profundas. En la pluma del río León se observa una corriente costera hacia el norte presente en la mayoría de los escenarios de viento analizados. Las descargas del río Atrato en su desembocadura generan una pluma con una fuerte componente advectiva que no alcanza un desarrollo completo pues se encuentra con la costa oriental del golfo, rotando hacia el norte y manteniéndose recostada junto a la margen oriental. Las simulaciones mostraron que el viento puede limitar la extensión de la pluma del río Atrato, modificando la dirección típica antes descrita. Se observó que por la acción del viento, en algunas zonas se puede presentar surgencia de aguas oceánicas, particularmente al sur. La estratificación salina en el golfo influyó fuertemente su hidrodinámica. La descarga de los ríos generan una capa superficial de aguas menos saladas, aguas afectadas directamente por el campo de vientos y que es evacuada del golfo por la margen noreste; mientras que las capas más profundas, con salinidades mucho mayores, están mucho más afectadas por el movimiento periódico inducido por la marea, generando un flujo que entra o sale del golfo a diferentes horas del día. La capa superficial menos densa correspondiente a la pluma del río Atrato presentó densidades que variaron entre los 1004 kg/m3 y los 1024 kg/m3, permaneció confinada a profundidades entre 1.5 m y 2.0m y con salinidades menores a los 25 ups. Debajo de esta capa se encuentran las aguas oceánicas. El gradiente de salinidades entre estas dos capas es bastante alto permitiéndose identificar fácilmente la posición de la haloclina. La capa superficial que sale del golfo, presentó mayor magnitud en las velocidades que la capa más profunda donde las

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velocidades disminuyen significativamente con la profundidad y varían su dirección durante el día, dominadas por la acción de la marea. Las simulaciones y las mediciones de campo permitieron identificar diferentes zonas, en el plano horizontal, con características de estratificación similares: a) una zona de aguas oceánicas al noroeste, con perfiles de salinidad muy homogéneos y estables; b), una zona que cubre el centro y el noreste del golfo, marcadamente estratificada con un fuerte efecto de la pluma del río Atrato y muy persistente en el tiempo y; c) una zona al sur, en bahía Colombia, donde los patrones de estratificación varían significativamente de acuerdo a la dirección del viento. El golfo mostró variaciones en la temperatura a lo largo del día, asociadas al ciclo diurno de radiación solar y que afectan básicamente a la capa superficial. Se encontró un incremento en la temperatura en las capas subsuperficiales (hasta aproximadamente a 1 m de profundidad) en gran parte del golfo, presentando núcleos de agua más caliente a dicha profundidad. Esta capa subsuperficial con una mayor temperatura, también observada en las mediciones en campo, es reflejo de la penetración de la radiación de onda corta que calienta las capas al interior del cuerpo de agua. Las capas superficiales más frías son resultado de la descarga del río que tiene una temperatura menor que el agua oceánica en el golfo. La termoclina y la haloclina coincidieron presentando un comportamiento similar, con lo que se encontró que la estratificación presente en el golfo es también fundamental para entender la estructura térmica del mismo. Por debajo de los 2 m de profundidad se presentó una gran uniformidad en los perfiles de temperatura. Del análisis del ciclo anual de la pluma se encontró que en los meses de enero y febrero, cuando los vientos son del norte, la pluma del río ocupa una mayor extensión en el golfo, generando una zona de agua dulce al sur en bahía Colombia, e induciendo mucha más mezcla de la pluma, mientras que en meses de mayo, septiembre, octubre y noviembre, cuando los vientos son principalmente del sur, se propicia la evacuación de las aguas del río y se genera una zona de agua salada al sur en bahía Colombia. En los otros meses se presentan situaciones de transición, en donde la pluma toma diferentes patrones de acuerdo a las características de los vientos. Durante todo el año, independientemente del ciclo de vientos se encontró que por debajo de los 2 m de profundidad la salinidad es prácticamente constante con valores oceánicos. En los meses de enero y febrero, se nota una leve profundización de la haloclina en bahía Colombia, con mayor mezcla al interior de la pluma. El golfo de Urabá muestra una particular interacción dinámica entre diferentes agentes forzadores de la circulación de la pluma estuarina generada. La marea induce oscilaciones en la pluma durante el día, generando flujos y reflujos de acuerdo a la entrada y salida de la marea, la pluma se ve afectada por dichos flujos. El viento es un factor fundamental pues puede forzar desviaciones en la dirección de la pluma del río.

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8.1.5 Patrones de dispersión en el golfo de Urabá

Se encontró que la pluma del río Atrato cumple un papel fundamental para el transporte de agua dulce, de sedimentos y de microorganismos patógenos al interior del golfo. Se analizaron los datos recolectados durante tres campañas de campo y se complementaron los análisis con los resultados de las simulaciones con los modelos ELCOM y CAEDYM. Tanto los resultados del modelo como las mediciones muestran una clara influencia de la pluma del río en la dispersión de sedimentos, una alta concentración de sedimentos en las capas superficiales y una baja concentración de éstos en las aguas oceánicas, para profundidades superiores a 2 m en la zona de influencia de la pluma. Se encontró una zona al noroeste poco afectada por los sedimentos descargados por el río Atrato y un gran efecto de los sedimentos superficiales sobre la costa oriental del golfo. En bahía Colombia, además de los aportes del río Atrato, se encuentra también una clara influencia de los aportes del río León, que aunque tiene un menor caudal, tiene altas concentraciones de sólidos en la descarga. Los sólidos suspendidos siguen la misma tendencia que la pluma de agua dulce del río, recostándose en la margen oriental del golfo siendo evacuados por el extremo noreste. Las campañas de medición de variables microbiológicas mostraron que cerca de las desembocaduras de los ríos existía una alta concentración de bacterias indicadoras de la calidad del agua, como las coliformes totales, fecales y la E. coli. Los indicadores bacterianos de calidad en el golfo reportaron una fuerte dependencia con la salinidad, observándose las mayores concentraciones en cercanías a las bocas de los ríos y en la capa superficial ocupada por la pluma de los ríos. Al analizar la distribución vertical de los coliformes totales y fecales se observó que existía una disminución del número de coliformes con la profundidad, especialmente notoria en la zona de la pluma de los ríos Atrato y León. La circulación de patógenos está muy relacionada con la zona de influencia del agua dulce descargada por los ríos. Los resultados del modelo muestran una clara influencia de la pluma del río en la dispersión de patógenos, una alta concentración en las capas superficiales y baja concentración (casi nula) en las aguas oceánicas (por debajo de los 2 m de profundidad). También se encontraron variaciones de la pluma de estas bacterias indicadoras a lo largo del día, muy afectadas por el patrón de circulación que se genera en las capas superficiales del golfo. La extensión que alcanza la pluma de contaminación de las bacterias indicadoras de calidad estudiadas estuvo muy controlada por la extensión ocupada por la pluma de agua dulce del río.

236

8.2 Contribuciones de la tesis

Son muy pocos los estudios que se han realizado en regiones fuertemente influenciadas por la descarga de los ríos en zonas ecuatoriales (Simpson, 1997). La gran mayoría de estudios existentes se han concentrado en las latitudes medias donde ha sido muy probado el efecto de la fuerza de Coriolis en la generación de una corriente costera en el sentido de propagación de las ondas Kelvin. Algunos estudios en ríos ecuatoriales como el río Amazonas se ven fuertemente influenciados por un el régimen mareal, el cual domina su dinámica (Nikiema et al., 2007). Mares semi-cerrados como el Caribe o el Mediterráneo, que presentan valores de salinidad relativamente altos y regímenes micro-mareales, han mostrado una fuerte tendencia a la generación de plumas estuarinas marcadas por una fuerte estratificación (Estournel et al., 2001; Xing y Davies, 2002). En las zonas ecuatoriales el forzamiento de Coriolis pasa a un segundo lugar, haciendo mucho más sensible el desarrollo de la pluma a la acción del viento. En esta tesis se analizó el comportamiento de la pluma del río Atrato, la cual se ubica en la zona más ecuatorial del mar Caribe, con un régimen micro-mareal y con una fuerte descarga del río. Para completar los análisis se realizaron algunas consideraciones teóricas con un modelo simple para intentar explicar la circulación y los principales factores que afectan la hidrodinámica. Encontrando que en la pluma se presentarían dos zonas, una cercana a la descarga donde las fuerzas advectivas son dominantes y otra donde priman el esfuerzo generado por el viento o la fricción entre capas generada por la marea. Se realizó un análisis de números adimensionales para indagar sobre los términos que más afectan la circulación de la pluma, se identificaron cuatro zonas. Una zona cercana a la desembocadura de los ríos donde priman los términos advectivos, reflejados en números de Froude y de Rossby altos. Otra zona de la pluma es una donde se ve afectada por la topografía la que fuerza el cambio de dirección por el gradiente de presión inducido por la topografía. Una zona donde la pluma se encuentra desarrollada en la que el viento y la marea fuerzan la circulación.

8.3 Aspectos no resueltos y trabajo futuro

Uno de los procesos que mostró gran relevancia en este estudio fue el de la mezcla en el campo cercano (que implicó una calibración particular de la salinidad en cercanías a las descargas). En la zona cercana a la desembocadura de los ríos, las altas descargas advectivas generan grandes esfuerzos cortantes en la interface que inducen mezcla, procesos se dan en una longitud relativamente pequeña (Hetland, 2008), en la que la pluma pierde una fracción importante de la

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advección original. Los procesos de mezcla en esta zona se dan en una escala espacial mucho menor a la de otras características del modelo, por lo que futuros estudios deben mejorar la parametrización de la mezcla en esta zona para de esta forma lograr una mejor descripción de la masa de agua cerca de las descargas. Los forzamientos baroclínicos son particularmente importantes, especialmente en el mar Caribe por las altas salinidades del mismo, por lo que estudios detallados de los procesos de mezcla en el campo cercano en este tipo de ambientes son muy importantes. Análisis más detallados de los flujos baroclínicos resultado de una circulación residual en zonas semi-cerradas como el realizado por Fujiwara et al. (1997), pueden realizarse en el golfo de Urabá. Muchas de las teorías que describen la estructura de la pluma buscan relacionar las propiedades en la descarga con las mismas propiedades aguas abajo. Sin embargo, las propiedades de la pluma están fuertemente afectadas por los procesos de mezcla, por lo que entender éstos en el campo cercano es muy importante para entender adecuadamente el desarrollo de la pluma en el campo lejano (Hetland, 2010). Se deben desarrollar modelos que incluyan el efecto de la mezcla. Hetland (2010) estudia el efecto de la mezcla y la dispersión en el campo cercano en plumas generadas por las descargas de ríos, resalta el papel que tiene la intrusión en la adición de agua salada al interior de la pluma, produciendo un incremento en el espesor de pluma, futuros estudios deben complementar el análisis de la pluma con algún modelo para analizar la intrusión al interior de la misma. Una cantidad importante de grandes ríos se encuentran en zonas ecuatoriales (tal como reporta el estudio de Milliman y Meale, 1983), por lo que se debe profundizar en el análisis de plumas estuarinas en zonas con alta descarga y bajo forzamiento de Coriolis. Los frentes estuarinos son regiones con gradientes horizontales y verticales de salinidad muy altos que pueden ser interpretados como una discontinuidad matemática la cual presenta problemas en su simulación numérica. Otro fenómeno que se insinuó fue la aparición de vórtices y rompimiento de los mismos en la zona de mayor gradiente de salinidad (frente de salinidad), induciendo intrusión y captura de agua salada a la pluma. Análisis más detallados en la zona del frente deben ser realizadas con el fin de entender la velocidad de propagación del mismo y los procesos difusivos y de mezcla en el mismo. Un fenómeno que se observó en campo, también relacionado con el problema de la descarga por múltiples desembocaduras, fue la presencia de perfiles con múltiples haloclinas. Esta estratificación múltiple se produce cuando se da una descarga en medio de otra previamente establecida. Consideraciones hidrodinámicas más profundas de esta múltiple estratificación deben ser realizadas.

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Otros fenómenos que deben ser estudiados con mayor detalle en el golfo de Urabá son las corrientes de densidad y la generación y dinámica de ondas internas. El transporte de sedimentos en estas zonas es muy importante, al igual que altas descargas líquidas. Otro proceso que debe ser considerado es la fuerte sedimentación que se da en el campo cercano. Muchos ríos en zonas tropicales, dada la alta precipitación típica, transportan gran cantidad de sedimento finos los cuales son provienen de la carga de lavado de las cuencas, y que al entrar en contacto con el agua salada del mar sufren procesos de floculación, generando unas altas tasas de sedimentación especialmente en cercanía a las desembocaduras. Esta alta carga de sedimentos hace que la pluma del río sea fácilmente observable con imágenes satélite y relacionando la reflectancia del agua con datos medidos en campo es posible obtener estimaciones de la concentración de sedimentos. De esta manera, estas imágenes pueden ser utilizadas para la calibración y validación del modelo hidrodinámico, complementando de esta forma la información que se puede obtener de las imágenes de satélite. En este sentido existen varios estudios realizados utilizando imágenes MODIS. Hidrodinámicamente no se hace una distinción clara entre los denominados deltas y estuarios, pues esta distinción corresponde mas a un concepto geomorfológico, de acuerdo a la estructura que generan en su descarga. Cuando se dan las condiciones para que los sedimentos sean descargados adentrándose en el mar se forma un delta, el cual tiene una naturaleza morfológica muy dinámica que hace que en cercanía a la boca del río se produzcan depósitos, generando múltiples desembocaduras. La forma como se distribuye el caudal por cada una estas bocas depende del fuerte control impuesto por el nivel del mar y por las mareas. La carga de sedimentos también hace que periódicamente se produzcan taponamientos o roturas en estas bocas, haciendo que las descargas en estas zonas sean altamente variables. El proceso de medición de caudales en estas zonas es muy complejo, pues es difícil que se puedan establecer controles hidráulicos que permitan una estimación del caudal a partir de los niveles de agua y por la gran extensión que pueden tener dichas bocas la medición directa del caudal puede ser compleja. En zonas tropicales, estas zonas bajas de desembocadura unen un intrincado complejo de ciénagas, brazos y bocas, en muchos casos separadas por zonas de manglar. Es necesario abordar con más profundidad la hidrodinámica e hidrología de estas zonas con el fin de tener mejores estimaciones de las descargas al golfo. Otro aspecto importante a profundizar en estas zonas estuarinas es la descarga a través de fuentes difusas, las cuales pueden ser particularmente importante para el análisis de organismos patógenos, convirtiendo estas aguas estuarinas del golfo en una potencial fuente de contaminación. Algunos aspectos como la tazas de sedimentación de bacterias patógenas que aunque son muy bajas, pueden asociarse otras partículas de mayor tamaño, y hacer que estas tasas sean mayores, deben ser estudiados. Es también importante profundizar en el

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conocimiento de la resuspensión de partículas y microorganismos presentes en los sedimentos, pues puede ser otro factor que afecte la distribución de patógenos en el golfo, de forma particular la resuspensión generada por el oleaje o por corrientes oscilatorias debidas a la acción de la marea -. En el caso del golfo de Urabá, por las altas salinidades presentes en las capas profundas, dicha resuspensión es poco importante, pues es poco factible que organismos patógenos permanezcan vivos en los sedimentos en las zonas más profundas, por con lo que la resuspensión sería un fenómeno importante solamente en las áreas cercanas a la costa, con bajas salinidades, cerca de las desembocaduras de los ríos. Los procesos de mezcla son importantes en la distribución de patógenos, tanto los procesos inducidos por la generación de turbulencia cerca de la superficie, como aquellos generados por esfuerzos cortantes presentes en las interfaces de los medios estratificados. Sin embargo, estos procesos no son resueltos directamente en los modelos hidrodinámicos y son representados (parametrizados) por diferentes esquemas de turbulencia, por lo que la mezcla inducida por estos procesos depende del esquema de turbulencia utilizado. En este estudio se utilizó el modelo de turbulencia que mejores resultados produjo escogido de un grupo de modelos disponible en el modelo ELCOM, previo estudio de sensibilidad.

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9 Referencias bibliográficas

Alavian, V., Jirka, G., Denton, R., Jonson, M. y H., S. (1992). Density currents enterin Lakes and reservoirs. Journal of Hydraulic Engineering. 118 (11) , 1464-1489.

Alvarez, A. (2008). Estudio del transporte de sedimentos superficiales en el piso marino del Golfo de Urabá. Medellín: Posgrado en Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos. Universidad Nacional de Colombia.

Alvarez, A. y Bernal, G. (2007). Estimación del campo de transporte neto de sedimentos en el fondo de Bahía Colombia con base en análisis de tendencia del tamaño de grano. Avances en recursos hidráulicos. 16 , 41-50.

Andrade, C. A. y Barton, E. (2000). Eddy development and motion in the Caribbean Sea. Journal of Geophysical Research. 105(C11) , 26,191-26,201.

Antenucci, J., Brookes, J. y Hipsey, M. (2005). A simple model for quantifying Cryptosporidium transport, dilution, and potential risk in reservoirs. Journal American Water Works Association , 86-93.

APHA-AWWA-WPCF. (1998). Standard methods for the examination of water and wastewater. Washington, D.C., U.S.A.: Amer. Pub. Health Assoc.

Baptista, A., Zhang, Y., Chawla, A., Zulauf, M., Seaton, C., Edward, P. y otros. (2005). A cross-scale model for 3D baroclinic circulation in estuary–plume–shelf systems: II. Application to the Columbia River. Continental Shelf Research, 25 , 935–972.

Barnes, C., Buxbury, A. y Morse, B.-A. (1972). Circulation and selected properties of the Columbia River effluent at sea. En A. Pruter, y D. Alverson, The Columbia River Estuary and Adjacent Ocean Waters (págs. 5-80). Seattle: University of Washintong Press.

Bernal, G., Montoya, L., Garizabal, C. y Toro, M. (2005). La complejidad de la dimensión física en la problemática costera del golfo de Urabá, Colombia. Gestíón y Ambiente. 8 (1) , 123-135.

Blumberg, A. y Mellor, G. (1987). A description of a three-dimensional coastal ocean circulation model. Three-dimensional coastal ocean models. En N. Heaps, Three Dimensional Coastal Ocean Models (págs. 1-16). Washington, D.C.: American Geophysical Union.

Blumberg, A., Signell, R. y Jenter, H. (1993). Modeling Transport precesses in the coastal ocean. Journal of Marine Environmental Engineering , 31-52.

241

Boussinesq, J. (1877). Essai sur la théorie des eaux courants. Mém. Prés. Acad. Sci. Paris (Ser. 2). No 23. , 1-680.

Bowden, K. y Hamilton, P. (1975). Some experiments with a numerical model of circulation and mixing in tidal estuary. Estuarine and Coastal Marine Science. 3 , 261-301.

Bowman, M. (1988). Estuarine Front. En B. Kjerfve, Hydrodynamics of estuaries (págs. 85-131). Boca Raton, Fla. : CRC Press.

Bryan, F. (1987). Parameter sensitivity of primitive equation ocean general circulation models. Journal of Physical Oceanography. 17 , 970-985.

Burkhardt III, W., Calci, K., Watkins, W., Rippey, S. y Chirtel, S. (2000). Inactivation of indicator microorganisms in estuarine waters. Water Research. 34 , 2207–2214.

Cabrera, E. y Donoso, M. (1993). Estudio de las características oceanográficas del Caribe Colombiano, Región III, Zona 1, PDCTM. Boletín científicio CIOH. 13 , 19-32.

Cameron, W. y Pritchard, D. (1963). Estuarios. En M. N. Hill, The Sea. New York: Wiley.

Cardona, Y. y Fernández, J. (2002). Análisis de mareas por el método de la descomposición en armónicos. Medellín: Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia .

Castañedo, S. (2000). Desarrollo de un modelo hidrodinámico tridimensional para el estudio de la propagación de ondas largas en estuarios y zonas someras. Santander: Universidad de Cantabria. Escuela técnica superior de ingenieros, caminos y puertos.

Castañedo, S. y Medina, R. (2002). Análisis de los modelos 3D para la simulación de flujo en aguas de transición. Ingeniería del Agua. 9 (4) , 467-481.

Casulli, V. y Cheng, R. (1992). Semi-implicit finite difference methods for three-dimensional shallow water flow. International Journal for numerical methods in fluids. 15 , 629-648.

Casulli, V. y Stellin, G. (1998). Numerical simulation of 3D quasi-hydrostatic, free-surface flows. Journal of Hydraulic Engineering. 124 (7) , 678-686.

CIOH. (2002). Carta Batimétrica Golfo de Urabá. Carta náutica . Cartagena, Bolivar, Colombia: CIOH.

CIOH. (1992). Hidrodinámica del golfo de Urabá. Cartagena: CIOH.

CIOH y Gobernación de Antioquia. (1992). Estudio hidrodinámico del golfo de Urabá. Cartagena: CIOH.

242

COMISIÓN TÉCNICA FRANCESA. (1984). Golfe d'Uraba; Etudè d'Environnent, recommandations pour l'Etudè du futur port. Informe técnico.

Correa, I. y Vernette, G. (2004). Introducción al problema de la erosión litoral en Urabá (sector Arboletes-Turbo) Costa Caribe Colombiana. Boletín Investigaciones Marinas y Costeras. 33 , 7-28.

Cugier, P. y Le Hir, P. (2002). Development of a 3D Hydroynamic Model for Coastal Ecosystem Modelling. Application to the Plume of the Seine River (France). Estuarine, Coastal and Shelf Science. 55 , 673-695.

Chao, S. (1988 a). River–Forced estuarine plumes. Journal of Physical Oceanography. 18 , 72-88.

Chao, S. (1988 b). Wind-driven motion of estuarine plumes. Journal of Physical Oceanography. 18 , 1144-1166.

Chao, S. y Boicourt, W. (1986). Onset of Estuarine Plumes. Journal of Physical Oceanography , 2137-2148.

Chapman, D. y Lentz, S. (1997). Adjustment of Stratified Flow over a Sloping Bottom. Journal of Physical Oceanography. 27 , 340-356.

Chapman, D. y Lentz, S. (1994). Trapping of a coastal density front by the bottom boundary layer. Journal of Physical Oceanography , 1464-1479.

Chapra, S. (1997). Surface Water Quality Modeling. New York: McGraw Hill.

Chau, K. y Jiang, Y. (2002). Three-dimensional pollutant transport model for the Pearl River estuary. Water Research 36 , 2029–2039.

Cheng, R. T. y Casulli, V. (2001). Evaluation of the UnTRIM Model for 3-D Tidal Circulation. Proceedings of the 7-th International Conference on Estuarine and Coastal Modeling (págs. 628-642). St. Petersburg, FL: ASCE.

Cheng, R. y Casulli, V. (2003). Modeling a Three-dimensional River Plume over Continental Shelf Using a 3D Unstructured Grid Model. Estuarine and Coastal Modeling 2003 (págs. 1027-1043). Monterey, CA: ASCE.

Chevillot, P., A., M., Giraldo, L. y Molina, C. (1993). Estudio geológico e hidrológico del golfo de Urabá. Boletín científico CIOH. 14 , 79-89.

Chorin, A. (1967). A numerical method for solving incompressible viscous flow problems. Journal of Computational Physics. 2 , 12-26.

Dallimore, C., Imberger, J. y Ishikawa, T. (2001). Entrainmment and turbulence in saline underflow in lake Ogawara. Journal of Hydraulic Engineering. 127(11) , 937-948.

243

Dalrymple, R., Zaitlin, B. y Boyd, R. (1992). Estuarine facies models-Conceptual basis and and stratigraphic implications. Journal of Sedimentary Petrology. 62 , 1130-1146.

Danish Hydraulic Institute. (1995). User’s Guide and Reference Manual. Lingby, Dinamarca: D.H.I.

Davies, A. y Aldridge, J. (1993). A numerical model study of parameters influencing tidal currents in the Irish Sea. Journal of Geophysical Research. 98 (4) , 7049-7067.

Davies, J. (1964). A morphogenic approach to workd shorelines. Zeitschrift fur Geomorphologie. 8 , 27-42.

De Kok, J. (1996). A two-layer model of the Rhine plume. Journal of Marine Systems. 8 , 269-284.

De Kok, J. M., De Valk, C., Van Kester, J. H., De Goede, E. y Uittenbogaard, R. E. (2001). Salinity and Temperature Stratification in the Rhine Plume. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 53 , 467–475.

Delpeche, N. (2006). Observations of advection and turbulent interfacial mixing in the Saint John River Estuary, New Brunswick, Canada. Fredericton: Department of Geodesy and Geomatics Engineering.Technical Report No. 245. University of New Brunswick.

Diaz, F., J.J., N., Courties, C., Rimmelin, P. y Oriol, L. (2008). Biogeochemical and ecological functioning of the low-salinity water lenses in the region of the Rhone River freshwater influence, NW Mediterranean Sea. Continental Shelf Research. 28 (12) .

Dong, L., Su, J., Wong, L., Cao, Z. y Cheng, J.-C. (2004). Seasonal variation and dynamics of the Pearl River plume. Continental Shelf Research. 24 , 1761-1777.

Donoso, M. (1995). Circulación de las aguas en el Mar Caribe. V Congreso Nacional de Ciencias del Mar, (págs. 345-353). Cali.

Durand, N., Fiandrino, A., Fraunie, P., Ouillon, S., Forget, P. y Naudin, J. (2002). Suspended matter dispersion in the Ebro ROFI: an integrated approach. Continental Shelf Research. 22 (2) , 267-284.

Dyer, K. (1997). Estuaries. A Physical Introduction. Chinchester: Wiley Interscience.

Dyer, K. (1973). Estuaries: a physical introduction. Chichester, England: Jhon Wiley and Sons.

Dyer, K. (1988). Tidally Generated Estuarine Mixing Processes. En B. Kjerve, Hydrodynamics of estuaries. Volume I, Estuarine physics (págs. 42-57). Boca Raton, Fla: CRC Press.

244

Ellison, T. y Turner, J. (1959). Turbulent entrainment in stratified flows. Journal of Fluid Mechanics. 6 , 423-448.

Estournel, C., Broche, P., Marsaleix, P., Devenon, J.-L., Auclair, F. y Vehil, R. (2001). The Rhone River Plume in Unsteady Conditions: Numerical and Experimental Results. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 53 , 25-38.

Estournel, C., Kondrachoff, V., Marsaleix, P. y Vehil, R. (1997). The plume of the Rhône: numerical simulation and remote sensing. Continental Shelf Research. 17 (8) , 899-924.

Ferguson, C., Coote, B., Ashbolt, N. y Stevenson, I. (1996). Relationships between indicatior, pathogens and water quality in an estuarine system. Water Res. 30 , 2045-2054.

Fernnel, W. y Mutzke, A. (1997). The initial evolution of a bouyant plume. Journal of Marine Systems. 12 , 53-68.

Fischer, H. (1972). Mass transport mechanisms in partially stratified estuaries. Journal of Fluid Mechanics. 53 , 671-687.

Fisher, H., List, E., Koh, R., Imberger, J. y Brooks, N. (1979). Mixing in Inlands and Coastal Waters. San Diego: Academic Press.

Fong, D. (1998). Dynamics of freshwater plumes: observations and numerical modeling of the wind -forced response alongshore freshwater transport. Massachusetts Institute of Thecnology. Woods Hole Oceanographic Institution: Thesis.

Fong, D. y Geyer, W. (2001). Response of a river plume during a upwelling favorable wind event. Journal of Geophysical Research , 1067-1084.

Fong, D. y Geyer, W. (2002). The Alongshore Transport of Freshwater in a Surface-Trapped River Plume. Journal of Physical Oceanography. 32 , 957-972.

Framiñan, M. y Brown, O. (1996). Study of the Río de la Plata turbidity front, Part I: spatial and temporal distribution. Continental Shelf Research. 16 (19) , 1259-1282.

Franco, E. y Gomez, J. (1996). Evolución de la línea de costa del litoral Antioqueño. Aspectos geomorfológicos. Sector río Necoclí-Turbo. Medellín: Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia.

Fujiwara, T., Sanford, L., Nakatsuji, K. y Sugiyama, Y. (1997). Anti-cyclonic circulation driven by the estuarine circulation in a gulf type ROFI. Journal of Marine Systems. 12 , 83-99.

Gal, G., Imberger, J., Zohary, T., Antenucci, J., Anis, A. y Rosenberg, T. (2003 ). Simulating the thermal dynamics of Lake Kinneret. Ecological Modelling.162 , 69–86.

245

Garay, J. (2001). Calidad ambiental Marina En:. En INVEMAR, Informe del estado de los ambientes marinos y costeros en Colombia: año 2000 (págs. 97-114). Santa Marta, Colombia: INVEMAR.

Garcia Berdeal, I., Hickey, B. y Kawase, M. (2002). Influence of wind stress and ambient flow on a High Discharge River Plume. Journal of Geophysical Research - Oceans.107. C9 , 13-1.

Garvine, R. (1987). Estuary plumes and fronts in shelf waters: a layer model. Journal of Physical Oceanography , 1877-1896.

Garvine, R. (1995). A dynamical system for classifying bouyant coastal discharges. Continental Shelf Research. 15 (13) , 1585-1596.

Garvine, R. (2001). The impact of model configuration in stuides of bouyant coastal discharge. Journal of marine Research. 59 , 193-225.

Gómez, F., Aguirre, N., Betancur, J. y Toro, M. (2008). Distribución de dos indicadores bacterianos de calidad de agua en el golfo de Urabá. Gestión y Ambiente. 11 , 87-95.

Gordon, A. (1967). Circulation of the Caribbean Sea. Journal of geophysical Research. 72 (24) , 6207- 6223.

Grimes, C. y Kingsford, M. (1996). How do riverine plumes of different sizes influence fish larvae: do they enhance recruitment? Marine Freshwater Research. 47 , 191-208.

Guerrero, R., Acha, E., Framiñan, M. y Lasta, C. (1997). Physical oceanography of the Río de la Plata Estuary, Argentina. Continental Shelf Research. 17 (7) , 727-742.

Gyory, J., Mariano, A. y Ryan, E. (01 de 01 de 2004). The Caribbean Current. . Recuperado el 01 de 01 de 2009, de Ocean Surface Currents: http://oceancurrents.rsmas.miami.edu/caribbean/caribbean.html

Harrison, P. J., Yin, K. D., Lee, J. H., Gan, J. P. y Liu, H. B. (2008). Physical-biological coupling in the Pearl River Estuary. Continental Shelf Research , 28, 1405– 1415.

Hetland, R. (2005). Relating River Plume Structure to Vertical Mixing. Journal of Physical Oceanography. 35 , 1667-1688.

Hetland, R. (2010). The effects of mixing and spreading on density in near-field river plumes. Dynamics of Atmospheres and Oceans. 49 , 37-53.

Hetland, R. y MacDonald, D. (2008). Spreading in the near-field merrimack River plume. Ocean Modelling. 21 , 12-21.

246

Hickey, B., Geier, S., Kachel, N. y MacFadyen, A. (2005). A bi-directional river plume: The Columbia in summer. Continental Shelf Research. 25 , 1631-1656.

Hipsey, M. (2006). Microbial pollution in aquatic systems. University of Adelaide: Thesis. School of Earth and Environmental Sciences.

Hipsey, M., Antenucci, J. y Hamilton, D. (2008). Computational aquatic ecosystem dynamics model: CAEDYM v3.v3.2 Science Manual. University of Western Australia: Centre for Water Research.

Hipsey, M., Brookes, J., Regel, R., Antenucci, J. y Burch, M. (2006). In situo evidence for the association of total coliforms and Escherichia coli with suspended inorganic particles in an Australian reservoir. Water, Air, and Soil Pollution. 170 , 191-209.

Hipsey, M., Romero, J., Antenucci, J. y Hamilton, D. (2006). Dynamics Model: CAEDYM v2. v2.3 Science Manual. Perth: Centre for Water Research.

Hodges, B. (1998). Heat budget and thermodynamics at a free surface: Some theory and numerical implementation. Perth: Centre for Water Research.

Hodges, B. (2000). Numerical Techniques in CWR-ELCOM (code release v.1). Perth: Centre for Water Research.

Hodges, B. R. y Dallimore, C. (2001). ELCOM Science Manual. Perth: Centre for Water Research.

Hodges, B. y Dallimore, C. (2006). ELCOM Science Manual. Perth: Center for Water Research.

Hodges, B., Imberger, J., Saggio, A. y Winters, K. (2000). Modeling basin-scale internal waves in strafied lake. Limnology and Oceangraphy. 45 (7) , 1603-1620.

Hoekstra, P. (1989). Bouyant river plumes and mud deposition in a rapidly extending tropical delta. Netherlands Journal of Sea Research. 23 , 517-527.

Huret, M., Dadou, I., Dumas, F., Lazure, P. y Garçon, V. (2005). Coupling physical and biogeochemical processes in the Río de la Plata plume. Continental Shelf Research. 25 , 629–653.

Hyder, P., Simpson, J., Christopoulos, S. y Krestenitis, Y. (2002). The seasonal cycles of stratification and circulation in the Thermaikos Gulf Region Of Freshwater Influence (ROFI), north-west Aegean. Continental Shelf Research. 22 , 2573–2597.

Hypsey, M. (2007). Dynamics of microbial pollution in aquatic systems. Adelaide: School of Earth an Environmental Sciences. Thesis.

Imberger, J. y Patterson, J. C. (1990). 'Physical Limnology. Advances in Applied Mechanics.27 , 303-475.

247

INVEMAR. (2003). Diagnóstico, zonificación y la definición de la estructura administrativa de la unidad ambiental costera del Darién, Caribe Colombiano. Santa Marta: INVEMAR.

INVEMAR. (2001). Informe del Estado de los Ambientes Marinos y Costeros en Colombia: Año 2000. Santa Marta: INVEMAR.

INVEMAR. (2002). Informe del Estado de los Ambientes Marinos y Costeros en Colombia: Año 2001. Santa Marta: INVEMAR.

James, I. (1997). A numerical model of the development of anticyclonic circulationin a gulf-type region, of freshwater influence. Continental Shelf Research. 17 (14) , 1803-1816.

Jin, X. y Kranenburg, C. (1993). Quasi-3D numerical modelling of shallow-water circulation. Journal of Hydraulic Engineering. 119 (4) , 458-472.

Johns, W., Townsend, T., Fratantoni, D. y Wilson, D. (2002). On the Atlantic inflow to the Caribbean Sea. Deep-Sea Research I. 49 , 211-243.

Kalnay, E., Kanamitsu, M., Kistler, R., Collins, W., Deaven, D., Gandin, L. y otros. (1996). The NCEP/NCAR 40-Year Reanalysis Project. Bulletin of the American Meteorological Society. 77 (3) , 437–471.

Kjerfve, B. (1988). Hydrodynamics of Estuaries. Volume I: Estuarine Physics. Boca Raton, Fla: CWC Press.

Klemas, V. y Poll, F. (1977). A Study of Density Fronts and Their Effects on Coastal Pollutants. Remote Sensing of Environment. 6 , 95-126.

Kourafalou, V. (2001). River plume development in semi-enclosed Mediterranean regions: North Adriatic Sea and Northwestern Aegean Sea. Journal of Marine Systems. 30 (4) , 181-205.

Kourafalou, V., Lee, T., Oey, L.-Y. y Wang, J. (1996). The fate of river discharge on the continental shelf, 2. Transport of coastal low-salinity water under realistic wind and tidal forcing. Journal of Geophysical Research. 101 , 3435-3455.

Kourafalou, V., Savvidis, Y., Krestenitis, Y. y Koutitas, C. (2004). Modelling studies on the processes that influence matter transfer on the Gulf of Thermaikos (NW Aegean Sea). Continental Shelf Research. 24 , 203-222.

Kundu, P. (1990). Fluid Mechanics. San Diego: Academic Press.

Largier, J. (1992). Tidal Intrusion Fronts. Estuaries. 15 (1) , 26-39.

Largnier, J. (1993). Estuarines fronts: How important are they? Estuaries. 16 (1) , 1-11.

Laval, B. (2003). Modelling Transport in Lakes and Estuaries. Perth: Department of Environmental Engineering. University of Western Australia.

248

Laval, B., Imberger, J. y Findikakis, A. (2005). Dynamics of a large tropical lake: Lake Maracaibo,. Aquatic Sciences .

Laval, B., Imberger, J., Hodges, B. y Stocker, R. (2003). Modeling Circulation in LakeSpatial and Temporal Variations. Limnology and Oceanography 48 (3) , 983-994.

Lentz, S. y Helfrich, K. (2002). Bouyant gravity current along a sloping bottom in a rotating fluid. Journal of Fluid Mechanic. 464 , 251-278.

Lentz, S. y Largier, J. (2006). The Influence of Wind Forcing on the Chesapeake Bay Buoyant Coastal Current. Journal of Physical Oceanography. 36 , 1305-1316.

Leon, L. F., Imberger, J., Smith, R., Hecky, R., Lam, D. y Schertzer, W. (2004). Modeling as a Tool for Nutrient Management in Lake Erie: A Hydrodynamics Study. Journal of Great Lakes Research. Special Issue (Jan/2004) .

Leonard, B. (1991). The ULTIMATE conservative difference scheme applied to unsteady one-dimensional advection. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 88 , 17–74.

Lewis, R. (1997). Dispersion in Estuaries and Coastal Waters. Chichester, UK: John Wiley y Sons Ltd.

Lewis, R. y Uncles, R. (2003). Factors affecting longitudinal dispersion in estuaries of different scale. Ocean Dynamics. 53 , 197-207.

Liu, J., Chao, S.-Y. y Hsu, R. (2002). Numerical modeling study of sediment dispersal by a river plume. Continental Shelf Research. 22 , 1745-1773.

Liu, W. C., Chen, W. B., Cheng, R. T. y Hsu, M. (2008). Modelling the impact of wind stress and river discharge on Danshuei River plume. Applied Mathematical Modelling. 32 , 1255-1280.

Lonin, S. y Vásquez, J. (2005). Hidrodinámica y distribución de coliformes en el golfo de Urabá. Boletín científico CIOH. 23 , 76-89.

Lozano, L. (1998). Caracterización y diagnostico integral de la zona costera que comprende la bahía Colombia desde el rió Turbo hasta Matuntugo. Cartagena: Escuela naval Almirante Padilla, Facultad de Oceanografia Física.

Luketina, D. A. y Imberger, J. (1989). Turbulence and Entrainment in a Bouyant Surface Plume. Journal of Geophysical Research. 94 (C9) , 12,619-12,636.

Lunketina, D. y Imberger, J. (1987). Characteristic of a Surface Bouyant Jet. Journal of Geophysical Research. 92 (C5) , 5435-5447.

MacDonald, D. (2003). Mixing Processes and Hydraulic Control in a Highly Stratified Estuary. Massachusetts: Massachusetts Institute of Technology and Woods Hole Oceanographic Institution.

249

MacDonald, D.G. y Geyer W.R. (2005) Hydraulic Control of a Highly Stratified Estuarine Front. Journal of Physical Ocenography. 35, 374-387.

Marín, G. (2001). Estado de los estuarios y las lagunas costeras en Colombia. En INVEMAR, Informe del estado de los ambientes marinos y costeros en Colombia: año 2000 (págs. 67-80). Santa Marta, Colombia: INVEMAR.

Marsaleix, P., Estournel, C., Kondrachoff, V. y Vehil, R. (1998). A numerical study of formation of the Rhône River plume. Journal of Marine Systems. 14 , 99-115.

McLaughlin, K., Ahn, J., Litton, R. y Grant, S. (2007). Use of salinity mixing models to estimate the contribution of creek water fecal indicator bacteria to an estuarine environment: Newport Bay, California. Water Research. 41 , 3595-3604.

Mestre, M. (2002). Three-dimensional simulation of the poullant dispersion in coastal waters. Universidad politecnica de Cataluña: Tesis.

Mestres, M., Sierra, J. y Sánchez-Arcilla, A. (2007). Factors influencing the spreading of a low-discharge river plume. Continental Shelf Research. 27 , 2116-2134.

Miles, J. (1961). On the stability of heterogeneous shear flow. Journal of Fluids mechanics. 10 , 496-508.

Milot, C. (1990). The Gulf of Lions' hydrodynamics. Continental Shelf Research. 10 , 885-894.

Molina, A., Molina, C. y Chevillot, P. (1992). La percepción remota aplicada para determinar la circulación de las aguas superficiales del golfo de Urabá y las variaciones de su línea de costa. Boletín científico CIOH. 11 , 43-58.

Möller, O., Piola, A., Freitas, A. C. y Campos, E. J. (2008). The effects of river discharge and seasonal winds on the shelf off southeastern South America. Continental Shelf Research. 28 , 1607-1624.

Montoya, L. y Montoya, R. (2006). Estudio de la influencia de variables geomorfológicas y climáticas en la carga de sedimentos en corrientes de Antoquia. En J. Londoño, Avances de la investigación en Ingeniería (págs. 67-83). Medellín: Sello Editorial Universidad de Medellín.

Montoya, L. y Toro, F. (2006). Calibración de un modelo hidrodinámico para el estudio de los patrones de circulación en el golfo de Urabá, Colombia. Avances en Recursos Hidráulicos. 13 , 37-54.

Morton, B., Taylor, G. y Turner, J. (1956). Turbulent gravitational convection fron maintained and instantaneous sources. Proc. Royal Soc. London. 234 , 1-23.

Morvellan, E. (2003). Modelado de la cuña salina y del flujo de nutrientes en el tramo estuarino del río Ebro. Barcelona: Universidad de Barcelona. Departamento de Ecología.

250

Narayanan, C. y Garvine, R. (2002). Large scale buoyancy driven circulation on the continental shelf. Dynamics of Atmospheres and Oceans. 36 , 125-152.

Naudin, J., Cauwet, G., Fajon, C., Oriol, L., Terzic, S., Devenon, J. y otros. (2001). Effect of mixing on microbial communities in the Rhone River plume. Journal of Marine Systems , 28 (3-4), 203-227.

Nikiema, O., Devenon, J.-L. y Baklouti, M. (2007). Numerical modeling of the Amazon River Plume. Continental Shelf Research. 27 , 873-899.

O'Donnell, J. (1990 a). Surface fronts in estuaries: a review. Estuaries. 16 (1) , 12-39.

O'Donnell, J. (1993). Surface Fronts in Estuaries: A Review. Estuaries. 16 (1) , 12-39.

O'Donnell, J. (1990 b). The Formation and Fate of a River Plume: A Numerical Model. Journal of Physical Oceanography. 20 , 551-568.

Oey, L. y Mellor, G. (1993). Subtidal variability of estuarine outflow, plume, and coastal current: a model study. Journal of Physical Oceanography. 23 , 164-171.

Otero, P., Ruiz-Villareal, M. y Peliz, A. (2008). Variability of river pluma off Morthwest Iberia in response to wind events. Journal of Marine Systems. 72 , 238-255.

Palacio, C. (2002). Metodología para la validación de modelos hidrodinámicos utilizando amplia información a la bahía de Meldrof en la costa del mar del Norte Alemán. Medellín: Universidad Nacional de Colombia. Facultad de Minas.

Palacio, C. y Toro, F. ( 2002). Metodología para la Validación de un Modelo Hidrodinámico Específico en Zonas Intermareales. Avances en Recursos Hidráulicos. 9 , 37-46.

Pawlowicz, R., Beardsley, B. y Lentz, S. (2002). Classical tidal harmonic analysis including error estimates in MATLAB using T_TIDE. Computers and Geosciences. 28 , 929-937.

Pedlosky, J. (2007). The Coastal Bottom Boundary Layer: A Note on the Model of Chapman and Lentz. Journal of Physical Oceanography. 37 , 2776-2784.

Periañes, R. (2005). Modelling the transport of suspended particulate matter by the Rhone River plume (France). Implications for pollutant dispersion. Environmental Pollution. 133 , 351-364.

Piñones, A., Valle-Levinson, A., Narváez, D., Vargas, C., Navarrete, S., Yuras, G. y otros. (2005 ). Wind-induced diurnal variability in river plume motion. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 65 , 513-525.

251

Prandle, D. (1985). On salinity regimes and the vertical structure of residual flows in narrow tidal estuaries. Estuarine, coastal and shelf science. 20 (5). , 615-635.

Pritchard, D. (1955). Estuarine circulation patterns. Prog. Asoc. Civ. Eng. 81 , 1-11.

Ramírez, I. y Imberger, J. (2002). The numerical simulation of the hydrodynamics of Barbamarco Lagoon, Italy. Applied Numerical Mathematics. 40 , 273–289.

Reffray, G., Fraunié, P. y Marsaliex, P. (2004). Secondary flows induced by wind forcing in the Rhöne region of freshwater influence. Ocean Dynamics. 54 , 179-196.

Restrepo, J. y Correa, I. (2002). Geología y oceanografía del delta del río San Juan: litoral pacífico Colombiano. Medellín: Fondo Editorial Universidad EAFIT.

Restrepo, J. y López, S. (2008). Morphodynamics of the Pacific and Caribbean deltas of Colombia, South America . Journal of South American Earth Sciences. 25, 1-21.

Restrepo, J. y Kjerfve, B. (2000). Water discharge and sediment load from the Western slopes of the Colombian Andes with focus on rio San Juan. . Journal of Geology. 108 , 17-33.

Richards, C. (1 de 4 de 2004). The Basics of Estuarine Circulation, and the Contributions of an Internal Tidal Asymmetry. Recuperado el 1 de 7 de 2009, de http://myweb.dal.ca/cl487279/School/Estuarine_Circulation.pdf

Robertson, K. y Martínez, N. (1999). Cambios en el nivel del mar durante el Holoceno en el litoral Caribe Colombiano. Cuadernos de Geografía. 8 (1) , 168-198.

Roldan, P. (2008). Modelamiento del patrón de circulación de Bahía Colombia, golfo de Urabá. Aplicación a problemas de sedimentación en las bocas del río León. Medellín: Posgrado en Aprovechamiento de Recursos Hidráuicos. Universidad Nacional de Colombia.

Romero, J., Antenucci, J. y Imberger, J. (2004). One- and three-dimensional biogeochemical simulations of two differing reservoirs. Ecological Modelling.174 , 143–16 .

Ruddick, K., Deleersnijder, E., Luyten, P. y Ozer, J. (1995). Haline stratification in the Rhine-Meuse freshwater plume: a three-dimensional model sensitivity analysis. Continental Shelf Research. 15 (13) , 1597-1630.

Sheng, Y. (1990). Evolution of a three-dimensional curvilinear-grid hydrodynamic model for estuaries, lakes and coastal waters: CH3D. Proc. of the 1st International Conference in Estuarine and coastal modelling (págs. 40-49). New York: ASCE.

252

Sierra, J., Sánchez-Arcilla, A., González Del Río, J., Flos, J., Morvellán, E., Mosso, C. y otros. (2002). Spatial distribution of nutrients in the Ebro estuary and plume. Continental Shelf Research. 22 , 361-378.

Silva, G., Ramírez, E. y Caldwell, J. (1978). Proyecto Darien, Colombia - OEA. Estudio para la Orientación del Desarrollo de la región del Darién. Estudio de un puerto para Urabá. Medellín: Informe técnico. Organización de los Estados Americanos.

Simionato, C., Dragani, W., Meccia, V. y Nuñez, M. ( 2004). A numerical study of the barotropic circulation of the Río de la Plata estuary: sensitivity to bathymetry, the Earth’s rotation and low frequency wind variability. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 61 , 261-273.

Simmons, H. (1955). Some effects of upland discharge on estuarine hydraulics. Proc. American Society of Civil Engineering. 81 (792). , 20.

Simpson, J. (1997). Physical processes in the ROFI regime. Journal of Marine Systems. 12 , 3-15.

Spillman, C., Imberger, J., Hamilton, D., Hipsey, M. y Romero, J. (2007). Modelling the effects of Po River discharge, internal nutrient cycling and hydrodynamics on biogeochemistry of the Northern Adriatic Sea. Journal of Marine Systems. 68 , 167–200.

Stocker, R. y Imberger, J. (2003). Horizontal transport and dispersion in the surface layer of a medium-sized lake. Limnology and Oceangraphy. 48(3) , 971-982.

Thorpe, S. (1973). Experiments on instability and turbulence in a statified shear flow. Journal of Fluid Mechanics. 61 , 731-751.

Tilburg, C. y Garvine, R. (2003). Three-Dimensional Flow in a Shallow Coastal Upwelling Zone: Alongshore Convergence and Divergence on the New Jersey Shelf. Journal of Physical Oceanography. 33 , 2113-2125.

Tomczak, M. (1 de Abril de 2002). An Introduction to Physical Oceanography. Recuperado el 01 de 07 de 2009, de Estuaries: http://www.es.flinders.edu.au/~mattom/IntroOc/lecture12.html

Touron, A., Berthe, T., Gargala, G., Fournier, M., Ratajczak, M., Servais, P. y otros. (2007). Assessment of faecal contamination and the relationship between pathogens and faecal bacterial indicators in an estuarine environment (Seine, France). Mar. Pollut. Bull. 54 , 1441-1450.

Trucano, T., Swiler, L., Igusa, T., Oberkampf, W. y Pilch, M. (2006). Calibration, validation, and sensitivity analysis: What’s what. Reliability Engineering and System Safety. 91 , 1331–1357.

253

Turner, J. (1973). Bouyancy Effects in Fluids. New York: Cambridge University Press.

Ulses, C., Grenz, C., Marsaleix, P., Schaaff, E., Estournel, C., Meulé, V. y otros. (2005). Circulation in a semi-enclosed bay under influence of strong freshwater input. Journal of Marine Systems. 56 , 113– 132.

Uncles, R. (2002). Estuarine Physical Processes Research: Some Recent Studies and Progress. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 55 (6) , 829-856.

Uncles, R., Bale, A., Howland, R., Morris, A. y Elliot, R. (1983). Salinity of surface water in a partially well mixed estuary, and its dirpersion at low run-off . Oceanologica Acta. 6 , 289-296.

UNESCO. (1983). Algorithms for computation of fundamental properties of seawater. UNESCO technical papers in marine science. 44 , 1-55.

UNESCO. (1981). Background papers and supporting data on the Practical Salinity Scale, 1978. UNESCO technical papers in marine science. 37 , 1-144.

UNESCO. (2002). Monthly Discharge Data for World Rivers (except former Soviet Union). Recuperado el 1 de 1 de 2007, de http://dss.ucar.edu/datasets/ds552.1/

Universidad de Antioquia. (1997). Microcirculación atmosférica de la zona bananera de Urabá. Medellín: Universidad de Antioquia.

Universidad Nacional de Colombia - CORPOURABA. (1998). Evaluación de las zonas de erosión críticas en el litoral Caribe Antioqueño. Medellín: Informe técnico.

Urbano, J. (1993). Análisis de ingeniería para protección de costas. Caso de estudio: Defensa del litoral en el apostadero naval de Turbo. 3-18: Boletín científico CIOH. 13.

Vann, J. (1959). Landform-Vegetation Relationships in the Atrato Delta. Annals of the Association of American Geographers. 49 (4) , 345-360.

Velasquez, C. y Rave, J. (1996). Dinámica costera y geomorfología en el golfo de Urabá Antioqueño. Sector boca Tarena-espiga de Turbo. Medellín: Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia.

Velasquez, N. (2000). Geomorfología y dinámica en el Urabá Chocoano: cabo Tiburón - bahía Acandí. Medellín: Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia.

Velez, J., Poveda, G. y Mesa, O. (2000). Balances hidrológicos de Colombia. Medellín: Posgrado en Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos.

Whitney, M. y Garvine, R. (2006). Simulationg the Delaware Bay Bouyant outflow: Comparison with Observations. Journal of Physical Oceanography. 36 , 3-21.

254

Wilcox, D. (1993). Turbulence modeling for CFD. La Cañada, California : DCW Industries.

Wiseman, W. y Garvine, R. (1995). Plumes and coastal currents near large river mouths. Estuaries. 22 , 509-517.

Wolanski, E. y Hanner, W. (1988). Topographically Controled Fronts in the Ocean and Their Biological Influence. Science. 8 , 177-181.

Wong, L., Chen, J. y Dong, L. (2004). A model of the plume front of the Pearl River Estuary, China and adjacent coastal waters in the winter dry season. Continental Shelf Research. 24 , 1779-1795.

Xing, J. y Davies, A. (2002 ). Influence of topographic features and along shelf flow upon the Ebro plume. Continental Shelf Research. 22 (2) , 199-227.

Xing, J. y Davies, A. M. (1999). The effect of wind direction and mixing upon the spreading of a buoyant plume in a non-tidal regime. Continental Shelf Research. 19 , 1437-1483.

Yankovsky, A. E. y Chapman, D. (1997). A Simple Theory for the Fate of Bouyant Coastal Discharge. Journal of Physical Oceanography. 27 , 1386-1401.

Zhang, Y., Baptista, A. y Myers, E. (2004). A cross-scale model for 3D baroclinic circulation in estuary-plume-shelf systems: I. Formulation and skill assessment. Continental Shelf Research. 24 , 2187-2214.

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