Variations in the geostrophic circulation pattern and thermohaline structure in the Southeast Central American Pacific

Abstract

This study was conducted in the southeast region of the Central American Pacific, an area of great oceanographic importance due to the presence of various upwelling phenomena and the direct influence of the ENSO on its waters. Its main objective was to contribute to the knowledge of the main factors that modulate the regional dynamics. We describe the geostrophic circulation and thermohaline features along two transects obtained in October 2010 and March 2011, one from Costa Rica at (84°54’ W - 9°37’ N) to the SW of Cocos Island at (88°19’ W - 3°06’ N), and the second oriented zonally across the island from (88°14’ W - 5°33’ N) to (84°33’ W - 5°33’ N). Surface temperatures ranged from 27°C to 29°C and a near isothermal layer, with an average thickness of 40 m, was apparent above the thermocline centered at 60 m. Surface salinities were between 32 and 32.8, typical values of the Tropical Surface Water. In both years, Cocos Island was located in a region of low surface salinities (~32). The salty core of the Subtropical Subsurface Water (~35) was located at an average depth of 150m. In October the circulation between Cocos Island and the continent was dominated by the presence of the North Equatorial Countercurrent (NECC), with speeds above 40 cm s-1 in the upper 50 m of the water column. No flow to the northwest near the coast that could be associated with the Costa Rica Coastal Current (CRCC) in October was observed. The Cocos Island was located in the center of a 150 m deep, 100 km diameter anticyclonic eddy, with surface speeds of 10 cm s-1and 20 cm s-1. In March the study area was again dominated by an anticyclonic cell, with eastward flow between 50 cm s-1 and 60 cm s-1 located between 200 km north and 100 km south of the island. The southern end of this cell, with velocities between 10 cm s-1 and 50 cm s-1 to the northwest, was located 200 km south of Cocos Island. A flow to the NW near the edge of the continental shelf, consistent with the CRCC, was observed in May. Our study contributes to document the oceanography of the eastern end of the Equatorial Current System near the coast of Central America, where regional forcing modifies the zonal flow which prevails west of the study area. © 2016, Universidad de Costa Rica. All rights reserved.

Este estudio se realizó en la región sureste del Pacífico centroamericano, un área de gran importancia oceanográfica debido a la presencia de varios fenómenos de afloramiento y la influencia directa del ENOS en sus aguas. Su objetivo principal era contribuir al conocimiento de los principales factores que modulan la dinámica regional. Describimos la circulación geostrófica y las características termohalinas a lo largo de dos transectos obtenidos en octubre de 2010 y marzo de 2011, uno desde Costa Rica a (84 ° 54 'W - 9 ° 37' N) hasta el SO de la Isla del Coco a (88 ° 19 'W - 3 ° 06 'N), y el segundo orientado zonalmente a través de la isla desde (88 ° 14' W - 5 ° 33 'N) hasta (84 ° 33' W - 5 ° 33 'N). Las temperaturas de la superficie variaron de 27 ° C a 29 ° C y una capa casi isotérmica, con un espesor promedio de 40 m, fue evidente por encima de la termoclina centrada a 60 m. Las salinidades superficiales estuvieron entre 32 y 32.8, valores típicos de las aguas superficiales tropicales. En ambos años, la Isla del Coco se encontraba en una región de baja salinidad superficial (~ 32). El núcleo salado del agua subtropical subsuperficial (~ 35) se ubicó a una profundidad promedio de 150 m. En octubre, la circulación entre la Isla del Coco y el continente estuvo dominada por la presencia de la Contracorriente Ecuatorial del Norte (NECC), con velocidades superiores a 40 cm s-1 en los 50 m superiores de la columna de agua. No se observó flujo hacia el noroeste cerca de la costa que pudiera asociarse con la Corriente Costera de Costa Rica (CRCC) en octubre. La Isla del Coco estaba ubicada en el centro de un remolino anticiclónico de 150 m de profundidad y 100 km de diámetro, con velocidades de superficie de 10 cm s-1 y 20 cm s-1. En marzo, el área de estudio estuvo nuevamente dominada por una célula anticiclónica, con un flujo hacia el este entre 50 cm s-1 y 60 cm s-1 ubicado entre 200 km al norte y 100 km al sur de la isla. El extremo sur de esta celda, con velocidades entre 10 cm s-1 y 50 cm s-1 hacia el noroeste, se encontraba a 200 km al sur de la Isla del Coco. En mayo se observó un flujo hacia el NO cerca del borde de la plataforma continental, consistente con el CRCC. Nuestro estudio contribuye a documentar la oceanografía del extremo oriental del Sistema de Corriente Ecuatorial cerca de la costa de América Central, donde el forzamiento regional modifica el flujo zonal que prevalece al oeste del área de estudio.