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Oceanografía en la zona sur austral de Chile: Herramientas de apoyo a la gestión de la acuicultura
Departamento de MedioambienteDepartamento de MedioambienteDepartamento de MedioambienteDepartamento de MedioambienteDivisión División División División de Investigación en de Investigación en de Investigación en de Investigación en AcuiculturaAcuiculturaAcuiculturaAcuicultura
Instituto de Fomento PesqueroInstituto de Fomento PesqueroInstituto de Fomento PesqueroInstituto de Fomento Pesquero
Herramientas de apoyo a la gestión de la acuicultura
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Convenios con Subsecretaria de Pesca - Ministerio de
Economía.
Proyectos en oceanografía y modelación desde 2010.
� Patrones oceanográficos Chiloé y Seno Reloncaví (2010-2011):
Implementación modelos regionales y mediciones X región.
Evaluación barrios salmoneros.
� Diseño y estudio técnico de macrozonas (2011-2012):
Zonificación de áreas para responder a emergencias sanitarias.
� Patrones de circulación en Magallanes (2012-2013):
Determinación de patrones de circulación.
� Reanálisis y modelaciones alta resolución (2013-2014) : Magallanes (Canal Cockburn) y Aysén (King-Ninualac). Modelos de alta resolución.
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� Modelo y conectividad en región Aysén (2014-2015) :
� Desarrollo matriz de conectividad para X y XI región (2014-2015)
� Desarrollo de un sistema de pronostico oceanográfico operacional para la zona sur austral de Chile (2014-2015)
� Seguimiento desempeño ambiental de la acuicultura (2011-2012-2013-� Seguimiento desempeño ambiental de la acuicultura (2011-2012-2013-2014 �):
- Modelos pequeña escala (centros de cultivo) dispersión materia orgánica. - Efectos de la acuicultura sobre el ambiente marino.- Área de influencia de la contaminación y su relación con impactos ecológicos .
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Metodología
El movimientoMediciones de campo con instrumentos oceanográficos• Comprender el sistema de circulación marina.
La partículaVirus (ISAv), Materia orgánica, cobre, algas nocivas, etc.• Comprender las características de la partícula que se dispersa • Comprender las características de la partícula que se dispersa
desde el ámbito de la física.
La herramientaModelo hidrodinámico • Describe el sistema de circulación marina
mediante ecuaciones matemáticas.• Simulación de condiciones “reales” o escenarios.
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Patrones de circulación ydispersión de partículas
(virus, patógenos, materia orgánica etc.)
Forzantes.De que depende?
Marea Viento Agua dulce Topografía
Modelo hidrodinámicoSe evalúa y calibra con observaciones
+Marea
(cambios diarios,
semanales ,etc.)
Viento (tormentas,
estaciones del año)
Agua dulce (ríos, precipitación,
deshielos)
Topografía(islas, canales,fiordos, bahías)+ +
Campañas oceanográficas Medición con instrumental de última generación ,
pero de alto costo . Aún insuficientes
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Seno Reloncaví
Golfo de Ancud
3 subcuencas limitadaspor constricciones batimétricas:
Geomorfología mar interior de Chiloé
Golfo de Ancud
Golfo Corcovado
Boca del Guafo
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VIENTO
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Flujos de agua dulce
Río Puelo 670 m3/s3300 - 4500 mm.
Río Palena 700 m3/s4000 mm
Los canales y fiordos reciben la descarga de agua dulce desde ríos, escorrentía superficial y agua subterránea y es alimentado por un fuerte régimen de precipitaciones.
Río Cisnes 700 m3/s4.298 mm.
Río Aysén 628 m3/s2.961 mm.
Además de los ríos principales existen una enorme cantidad de efluentes de pequeño y mediano caudal, tal que, la suma total de los pequeños aportes puede superar a los ríos principales.
Y los glaciares?......
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Campañas oceanográficasInvierno-Verano
• Correntometría (eulerianas, lagrangianas)
• Meteorología (viento, presión atm, temp aire, etc.)• Meteorología (viento, presión atm, temp aire, etc.)
• Mareas
• CTDO (Temp, sal, Ox)
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• ADCP remolcado: 24 horas de medición en tiempo real en un transecto (ej: canal, bahía, etc)
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• ADCP anclado: 30 días perfilando toda la columna de agua.
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Derivador lagrangiano
• 24 - 48 horas midiendo desplazamiento de una boya derivadora con GPS.
CTDO: Salinidad, temperatura, oxígeno disuelto.
• Perfiles hasta 200m de profundidad.
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Chiloé
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Aysén
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Campaña verano Aysén norte 2011
Hidrografía
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Campaña invierno canal Messier (2012)
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Campaña invierno golfo Almte. Montt (2012)
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Campaña primavera seno Skyring (2012)
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Estraficación y mezcla
Frecuencia de Brunt-Vaisala (5m)
Valores menores > mezclaValores mayores > estratificación
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Modelo hidrodinámico:
La herramienta
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Escala regional Chiloé-Aysén
•• DominioDominio modelomodelo MIKEMIKE 33 conconelementoselementos triangularestriangulares..
•• DensidadDensidad dede elementoselementos aumentaaumenta enenlaslas zonaszonas costerascosteras yy somerassomeras(resolución(resolución máxmáx.. 600600 m)m)
•• EnEn lala verticalvertical :: 2020 capascapascoordenadascoordenadas sigmasigma..coordenadascoordenadas sigmasigma..
•• BatimetriaBatimetria compiladacompilada GEBCO+SHOAGEBCO+SHOA
•• CondCond.. BordeBorde:: mareas,mareas, TT yy SalSal..
•• FuentesFuentes dede aguaagua dulcedulce..
•• ForzantesForzantes meteorologicasmeteorologicas desdedesdemodelomodelo GFSGFS
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Modelo regional Magallanes• Resolución máx. 800 m • En la vertical: 15 capas coordenadas sigma
•• BatimetriaBatimetria compiladacompilada GEBCO+SHOAGEBCO+SHOA•• CondCond.. BordeBorde:: mareas,mareas, TT yy SalSal..•• FuentesFuentes dede aguaagua dulcedulce..•• ForzantesForzantes meteorologicasmeteorologicas desdedesde modelomodelo GFSGFS
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Escala Local
Seno Skyring – estrecho de Magallanes
Resolución Max 100m aprox.Resolución Max 100m aprox.
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Golfo Almirante Montt
Resolución Max 80m aprox.Resolución Max 80m aprox.
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Mar de Chiloé
Resolución Max 80m aprox.Resolución Max 80m aprox.
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Esquema de circulación superficial en mar de Chiloé.
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Viento N -NW 24 horas
�Diseño y estudio técnico de macrozonas (2011-2012): Zonificación de áreas para responder a emergencias sanitarias.
Viento N -NW
48 horas
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�Seguimiento del desempeño ambiental: Sedimentación de materia orgánica
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15 a 20m. resolución
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Alimento de salmón: Simulación con tasa de sedimentación de 0,1 m/s (Chen et al., 1999; Cromey et al., 2002)
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Simulación con tasa de sedimentación de 0,04 m/s (Chen et al., 1999; Cromey et al., 2002)
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Fecas de salmón:Simulación con tasa de sedimentación de 0,0133 m/s: El menor valor citado en literatura (Warren-Hansen, 1982; Weston & Gowen, 1988
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Tasas de renovación de aguas en mar de Chiloé
Superficie Fondo
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Corte vertical
G. C
orc
ova
do
Des
erto
res
Bu
tach
auq
ues
F. c
om
au
G. A
ncu
d
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Modelos y toma de decisiones
• Dispersión de patógenos
• Dispersión larval
• Sedimentación de materia orgánica (Ecolab)
• Zonificación de áreas con conectividad
Presente
• Zonificación de áreas con conectividad
• Tasas de renovación de aguas (Ecolab)
Futuro
Modelos operacionales - pronósticos
Etapa I: modelos hidrodinámicos �
Modelos acoplados físico -biogeoquímicos
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GRACIAS…