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Galicia_upwelling_rev... - CSIC - digital

1. Ospina Alvarez N Prego R Alvarez I deCastro M Alvarez Ossorio MT Pazos Y Campos MJ Bernardez P Garcia Soto C Gomez Gesteira M Varela M 2011 Oceanographical patterns during a summer upwelling downwelling event in the northern Galician rias comparison with the whole ria system NW Iberian Peninsula Cont Shelf Res 30 1362 1372 Pardo PC Gilcoto M P rez FF 2001 Short time scale coupling between thermohaline and meteorological forcing in the Ria de Pontevedra Sci Mar 65 229 240 Penabad E Alvarez I Balseiro CF deCastro M Gomez B P rez Mu uzuri V G mez Gesteira M 2008 Comparative analysis between operational weather prediction models and QuikSCAT wind data near the Galician coast J Mar Syst 72 256 270 P rez FF R os AF King BA Pollard RT 1995 Decadal changes of the 0 S relationship of the Eastern North Atlantic Central Water Deep Sea Res 42 1849 1864 Prego R 1993a Biogeochemical pathways of phosphate in a Galician ria northwestern Iberian Peninsula Estuar Coast Shelf Sci 37 437 451 Prego R 1993b General aspects of carbon biogeochemistry in the ria of Vigo NW Spain Geochim Cosmochim Acta 57 2041 2052 Prego R 1994 Nitrogen interchanges generated by biogeochemical processes in a Galician ria Mar Chem 45 167 176 Prego R Fraga F 1992 A simple model to calculate the residual flows in a Spanish ria Hydrographic consequences in the ria of Vigo Estuar Coast Shelf Sc
2. 2008 at the ocean point 43 N 11 W also during the wet season NDJF The best correlation was obtained for the EA pattern 0 65 Along the northern coast the EA pattern was the atmo spheric mode with most influence on upwelling variability during both periods 0 45 In addition during NDJF the EA WR pattern also showed some influence on the UI with a positive correlation 0 40 No significant correlations were found for the POL and SCA modes These results can also be compared with those obtained by Alvarez et al 2010 along the Cantabrian coast of the Iberian Peninsula They found that during winter NDJ the EA WR and EA patterns explained the main variance of UI while during summer JJA the UI variability was explained in terms of the EA pattern Factors responsible for autumn winter upwelling events In this section several autumn winter upwelling events characterized between 1998 and 2008 along the Galician coast are considered to describe the factors responsible for their occurrence This analysis is carried out in terms of atmospheric conditions As previously mentioned the period of most favorable upwelling conditions along the Galician coast corresponds to the spring and summer months Nevertheless several autumn winter upwelling events have been characterized over the last years along the western coast Alvarez et al 2003 deCastro et al 2006a 2008 Prego et al 2007 Varela et al 2010 and along the nort
3. 0 40 No se encontraron correlaciones significativas para los modos POL y SCA Estos resultados tambi n se pueden comparar con los obteni dos por Alvarez et al 2010 a lo largo de la costa cant brica Table 1 Correlation coefficient between atmospheric patterns and the upwelling index UI calculated during the most upwelling favorable June to August JJA and unfavorable November to February NDJF periods from 1967 to 2009 at the four control points significance level gt 95 The UI was calculated from PFEL data Tabla 1 Coeficiente de correlaci n entre los patrones atmosf ricos y el indice de afloramiento IA calculado para el periodo mas favorable de junio a agosto JJA y desfavorable de noviembre a febrero NDEF al afloramiento entre 1967 y 2009 en los cuatro puntos de control nivel de significancia gt 95 El IA se ha calculado a partir de los datos de PFEL Pattern 42 5 N 41 5 N JJA NDJF JJA NDJF NAO 0 20 0 28 EA z 0 62 0 58 EA WR 0 18 0 22 8 5 W 7 5 W JJA NDJF JJA NDJF 0 32 0 23 0 33 0 22 0 43 0 46 0 42 0 44 0 39 0 41 NAO North Atlantic Oscillation EA East Atlantic EA WR East Atlantic West Russia 150 Alvarez et al Galicia upwelling revisited only showed significant correlation with the EA WR pattern 0 20 The behavior observed during NDJF agrees with the correlations between atmospheric patterns and Q calculated by deCastro et al
4. 17 919 deCastro et al 2008 28 1820 10 1784 19 1549 19 1655 14 1736 31 1610 Varela et al 2010 9 1718 Alvarez et al 2009 151 Ciencias Marinas Vol 38 No 1B 2012 upwelling events is similar to the one observed in spring and summer namely northerly winds along the western coast and easterly winds along the northern coast A summary of the atmospheric conditions corresponding to these autumn winter upwelling events characterized along the Galician coast is shown in table 2 DeCastro et al 2008 character ized different autumn winter upwelling events in Pontevedra Ria from 2000 to 2005 As an example only one cruise per year was considered in table 2 The analyzed parameters are the duration of favorable upwelling conditions until the date of each cruise and the mean UI value during these periods These parameters were calculated using wind data provided by the QuikSCAT satel lite fig 1 black circles except for the events characterized in 1998 Alvarez et al 2003 Prego et al 2007 The UI of the 1998 events was calculated using Ekman transport data pro vided by PFEL for the control point 43 5 N 10 5 W Taking into account this table it is possible to see that most of the autumn winter events occurred along the western Galician coast The duration of these events ranged from 7 to 31 days with UI values ranging from 680 to 2080 m s km Along the northern coast only one event was recently characterized Alva
5. February 2008 corresponded to the only win ter upwelling event observed until now in this area Thus to clarify why these different water types were found inside the estuaries further research should be conducted Due to the different thermohaline properties of the upwelled subsurface seawater the biogeochemical and phy toplankton patterns inside rias may suffer some changes From a circulation viewpoint the increase in water exchange between the ria and the ocean due to fluvial forcing typical of the wet season joins the north wind forcing typical of the 156 27 01 98 a 20 02 08 A sah 24 03 98 15 11 01 10 02 03 LO e o 16 11 04 31 01 05 18 02 05 25 02 00 Temperature C 35 6 35 7 35 8 Salinity 35 9 36 Figure 6 Temperature salinity diagram corresponding to sea data measured during the cruises considered in table 2 at the mouth of different Galician rias The solid line represents ENACW as defined by Fraga 1981 Figura 6 Diagrama de temperatura y salinidad correspondiente a los datos medidos durante las campa as consideradas en la tabla 2 en la boca de diferentes r as gallegas La l nea continua representa ENACW como se define en Fraga 1981 c lida que ENACW correspondiendo al agua transportada por IPC Los valores de salinidad y temperatura en la campa a de febrero 2008 en las r as del norte de Galicia tri ngulo negro indicaron que afloraba un agua subsuperfi cial desde la platafo
6. although they are less common than along the western Galician coast Some articles have shown that during spring and summer upwelling in this area is discontinuous and remains distant from the coast near the edge of the continen tal shelf Prego and Bao 1997 Prego and Varela 1998 Varela et al 2005 These different upwelling conditions along the Galician coast can be explained by the change in shoreline orientation that modulates wind direction and intensity Torres et al 2003 G mez Gesteira et al 2006 Alvarez et al 2008b As a result favorable upwelling conditions are generally prevalent during the spring and summer months south of Cape Finisterre but not north of it In addition wind patterns in summer and winter are not necessarily representa tive of particular years and they may alternate producing 144 dominios la costa oeste al sur de cabo Finisterre la costa norte al este de cabo Ortegal y la costa intermedia o costa noroeste comprendida entre ambos cabos fig 1 En esa regi n geogr fica se han llevado a cabo diversos estudios sobre el afloramiento generado por viento La primera inves tigaci n que analiz en profundidad el proceso de aflora miento fue realizada por Fraga 1981 Este autor describi la surgencia frente a la costa de Galicia usando mediciones obtenidas desde 1974 a 1977 en campa as oceanogr ficas e hizo hincapi en la las altas concentraciones de nitrato derl vadas de dichos eventos dentro
7. coast nevertheless the initial idea of one upwelling season 1 e upwelling occurring only during spring and summer needs to be revised In fact several out of season upwelling events have been analyzed in the Galician rias from hydro graphical biogeochemical and planktonic points of view For example a winter upwelling event January 1998 was described in the Pontevedra Ria characterized by the entrance into the estuary of warm and salty water driven by the Iberian Poleward Current IPC Alvarez et al 2003 Prego et al 2007 ENACW was also observed in the Pontevedra Ria in late winter March 1998 Prego et al 2007 in the Vigo Ria during autumn November 2001 deCastro et al 2006a and in Corcubi n Sound in mid winter February 2005 Varela et al 2010 Finally evidence of winter upwelling was described for the first time in the northern Galician rias February 2008 Alvarez et al 2009 characterized by the presence of upwelled shelf bottom sea water not associated with ENACW or IPC These autumn winter upwelling events indicate that the upwelling process along the Galician coast cannot be consid ered a phenomenon limited to spring and summer and they should be observed under favorable conditions independently of the season In addition the entrance of these different water types inside the rias can have implications for biogeo chemical and phytoplankton patterns Some articles have already emphasized the impact of wint
8. de las r as Anteriormente a esa labor destacan dos trabajos cient ficos relacionados con el afloramiento que fueron publicados en espa ol y tuvieron menor difusi n El primer trabajo relacion la aparici n de agua oce nica fr a a lo largo de la costa gallega durante el verano julio agosto con la llegada de la sardina a la r a de Vigo Margalef y Andreu 1958 el otro atend a a las caracte r sticas termohalinas en la plataforma gallega Molina 1972 Desde el art culo publicado por Fraga 1981 la costa oeste de Galicia ha recibido una atenci n considerable debido a la presencia de las R as Baixas las r as de la costa oeste de Galicia Numerosos estudios han caracterizado diferentes eventos de afloramiento en la plataforma adyacente a estas r as Blanton et al 1984 Tenore et al 1984 McClain et al 1986 Alvarez Salgado et al 1993 2000 Perez et al 1995 Prego y Bao 1997 Prego et al 1999 Barton et al 2001 Alvarez et al 2008a y tambi n en su interior Blanton et al 1987 Prego y Fraga 1992 Prego 1993a 1993b 1994 Ros n et al 1995 Nogueira et al 1997a 1997b Doval et al 1998 Pardo et al 2001 Prego et al 1995 2001 deCastro et al 2004 Alvarez et al 2005 Consecuentemente se puede resumir que el afloramiento en esta costa occidental gallega es un fen meno frecuente durante los meses de primavera y verano que es resultado del r gimen de vientos de compo nente norte que soplan a lo largo de la pla
9. favorable upwelling conditions per month was observed during spring and summer on the western 18 26 days and northern 12 14 days coasts During autumn and winter the number of days was lower 11 18 days western coast 8 10 days northern coast although not negligible showing the possibility of observing upwelling events during this period In fact during these months a significant probability of observing favorable upwelling conditions along both coasts 26 was found though the most probable situation corresponded to unfavorable upwelling conditions 44 The results thus revealed that these events cannot be considered isolated episodes Upwelling processes in the rias should be observed under favorable conditions such as prevalence of northerly wind at the adjacent western Galician shelf independently of the season Key words upwelling autumn winter ria NW Iberian Peninsula RESUMEN Durante las ltimas d cadas se han llevado a cabo varios estudios relacionados con el fen meno de afloramiento a lo largo de la costa de Galicia que han mejorado significativamente el conocimiento de este proceso De los resultados de estos trabajos se ha encontrado que el afloramiento a lo largo de esta costa es un fen meno frecuente durante los meses de primavera y verano introduciendo Agua Central del Atl ntico Norte en el interior de las r as Sin embargo en las r as gallegas se han caracterizado varios eventos de afloramiento durante oto o e i
10. 7 y 2009 en los puntos de control fig 4a Hay que tener en cuenta que el umbral elegido corresponde a vientos con intensidades menores que 1 m s para eliminar las calmas En la costa oeste el n mero de d as fue ligeramente superior en el punto m s al sur mientras que en la costa norte los dos puntos de control mostraron valores similares El mayor n mero de d as con condiciones favorables tuvo lugar en los Alvarez et al Galicia upwelling revisited 2800 12 15 November 2004 46 N 2100 44 N 1400 42 N 700 12 W 11 W 10 W 9 W 8 W TW 0 45 N4 44 N 43 N 42 N Figure 3 Ekman transport along the Galician coast calculated from QuikSCAT data corresponding to the cruises carried out on a 16 November 2004 and b 20 February 2008 Data were averaged for four days before each cruise Figura 3 Transporte de Ekman calculado a partir de los datos de QuikSCAT a lo largo de la costa de Galicia correspondiente a las campa as llevadas a cabo a el 16 de noviembre de 2004 y b el 20 de febrero de 2008 Los datos fueron promediados a los cuatro d as anteriores a cada campa a comparison of the upwelling occurrence along the western and northern Galician coasts is carried out considering the daily UI Upwelling prevalence can be analyzed taking into account the mean number of days per month with favorable upwelling conditions UI gt 16 m s km from 1967 to 2009 at the control points fig 4a Note that
11. Bakun A 1973 Coastal upwelling indexes west coast of North America 1946 71 NOAA Tech Rep NMF 671 103 pp Blanton JO Atkinson LP Castillejo F Montero AL 1984 Coastal upwelling of the Rias Bajas Galicia northwest Spain I Hydrographic studies Rapp P V Reun Cons Int Explor Mer 183 179 190 Blanton JO Tenore KR Castillejo F Atkinson LP Schwing FB Lavin A 1987 The relationship of upwelling to mussel production in the rias on the western coast of Spain J Mar Res 45 497 511 Borja A Uriarte A Valencia V Motos L Uriarte A 1996 Relationships between anchovy Engraulis encrasicolus L recruitment and the environment in the Bay of Biscay Sci Mar 60 179 192 Cabanas JM Alvarez I 2005 Ekman transport patterns in the area close to the Galician coast NW Spain J Atmos Oceanogr Sci 10 325 341 158 posibilidad de observar algunos eventos de afloramiento De hecho en el periodo mas desfavorable noviembre a febrero la situaci n m s probable correspond a a condiciones desfavorables al afloramiento en toda las costas pero las con diciones favorables al afloramiento no eran nulas Por ello los eventos de afloramiento durante oto o e invierno no se pueden considerar como episodios aislados 1 e fuera de temporada conocida como de afloramiento primavera y verano y deber an ser estudiados bajo condiciones favora bles independientemente de la estaci n AGRADECIMIENTOS Este art culo ha s
12. Ciencias Marinas 2012 38 1B 143 159 NEO Galicia upwelling revisited out of season events in the rias 1967 2009 Revisi n de los eventos de afloramiento en Galicia eventos fuera de temporada en las r as 1967 2009 I lvarez R Prego M deCastro M Varela EPhysLab Environmental Physics Laboratory Facultad de Ciencias Universidad de Vigo 32004 Orense Spain 2 CESAM Departamento de F sica Universidade de Aveiro 3810 193 Aveiro Portugal 3 Marine Research Institute CSIC 36208 Vigo Spain 4 Oceanographic Center of A Coru a IEO 15001 A Coru a Spain Corresponding author E mail prego 1im csic es ABSTRACT Over the last decades several studies have been conducted on upwelling along the Galician coast that have significantly improved the knowledge of this process These investigations showed that upwelling along this coast is a frequent phenomenon during the spring and summer months pumping colder Eastern North Atlantic Central Water into the rias Nevertheless several upwelling events in autumn and winter have been characterized in the Galician rias indicating that the upwelling process along the Galician coast is not a phenomenon restricted to spring and summer In this study the recurrence of these upwelling events has been reviewed from published articles and analyzed from 1967 to 2009 along the western and northern Galician coasts in terms of an upwelling index The highest mean number of days under
13. I corresponde a condiciones favorables de aflora miento en la costa norte IA positivo y condiciones desfa vorables en la costa oeste IA negativo con probabilidad baja 11 El cuadrante IV IA negativo IA positivo corresponde al patr n opuesto al cuadrante II con una proba bilidad similar 19 Adem s el ajuste lineal en ambos cuadrantes present valores de IA IA 0 34 y IAy IA 0 60 mostrando que los valores del IA eran m s importan tes en la costa oeste Esta situaci n contrasta con la corres pondiente al periodo m s favorable al afloramiento MIJAS Ciencias Marinas Vol 38 No 1B 2012 30 20 Days 80 60 ll 5 6 Days 6 O gt t gt D E 42 52 N 41 52 N o 8 5 W B75W 7 8 9 10 11 12 E 42 5 N 041 5N 08 52 W 67 52 W 7 8 9 10 Figure 4 a Number of days per month with upwelling index UT values gt 16 m s km averaged from 1967 to 2009 along the western 42 5 N 41 5 N and northern 8 5 W 7 5 W coasts of Galicia b Probability of finding consecutive days under favorable upwelling conditions UI gt 16 m s km from 1967 to 2009 during the most unfavorable upwelling period November to February along the western 42 5 N 41 5 N and northern 8 5 W 7 5 W coasts of Galicia The UI was calculated from PFEL data Figura 4 a N mero de d as por mes con indice de afloramiento IA gt 16 m s km promediados de 1967 a 2009
14. J Climatol 18 299 316 Roson G P rez FF lvarez Salgado XA Figueiras FG 1995 Variation of thermohaline and chemical properties in an estuarine upwelling ecosystem Ria of Arousa I Time evolution Estuar Coast Shelf Sci 41 195 213 Santos AMP Peliz A Dubert J Oliveira PB Angelico MM Re P 2004 Impact of a winter upwelling event on the distribution and transport of sardine Sardina pilchardus eggs and larvae off western Iberia a retention mechanism Cont Shelf Res 24 149 165 Tenore KR Cal RM Hanson RB L pez Jamar E Santiago G Tietjen JM 1984 Coastal upwelling off the Rias Bajas Galicia northwest Spain II Benthic studies Rapp P V Reun Cons Int Explor Mer 183 91 100 Tenore KR Alonso Noval M Alvarez Ossorio M Atkinson LP Cabanas JM Cal RM Campos HJ Castillejo F Chesney EJ Gonzalez N Hanson RB McClain CR Miranda A Roman MR Sanchez J Santiago G Valdes L Varela M Yoder J 1995 Fisheries and oceanography off Galicia NW Spain Mesoscale spatial and temporal changes in physical processes and resultant patterns of biological productivity J Geophys Res 100 10943 10966 Torres R Barton ED Miller P Fanjul E 2003 Spatial patterns of wind and sea surface temperature in the Galician upwelling region J Geophys Res 108 3130 3143 do1 10 1029 2002JC001361 Varela M Prego R Pazos Y Moro o A 2005 Influence of upwelling and river runoff interaction on phytoplankton assemblage
15. JM 2008a Spatio temporal evolution of upwelling regime along the western coast of the Iberian Peninsula J Geophys Res C 113 C07020 doi 10 1029 2008JC004744 Alvarez I G mez Gesteira M deCastro M Novoa EM 2008b Ekman transport along the Galician coast NW Spain calculated from QuikSCAT winds J Mar Sys 72 101 115 Alvarez I Ospina Alvarez N Pazos Y deCastro M Bernardez P Campos MJ G mez Gesteira JL Alvarez Ossorio MT Varela M G mez Gesteira M Prego R 2009 A winter upwelling event in the northern Galician rias frequency and oceanographic implications Est Coast Shelf Sci 82 573 582 doi 10 1016 j ecss 2009 02 023 Alvarez I G mez Gesteira M deCastro M Gomez Gesteira JL Dias JM 2010 Summer upwelling frequency along the western Cantabrian coast from 1967 to 2008 J Mar Sys 79 218 226 Alvarez Salgado XA Ros n G P rez FF Pazos Y 1993 Hydrographic variability off the Rias Baixas NW Spain during the upwelling season J Geophys Res C 98 14447 14455 Alvarez Salgado XA Gago G Miguez BM Gilcoto M P rez FF 2000 Surface waters of the NW Iberian Margin upwelling on the shelf versus outwelling of upwelled waters from the Rias Baixas Estuar Coast Shelf Sci 51 821 837 Barton ED Inall ME Sherwin TJ Torres R 2001 Vertical structure turbulent mixing and fluxes during Lagrangian observations of an upwelling filament system off Northwest Iberia Prog Oceanogr 51 249 267
16. a lo largo de la costa oeste 42 5 N 41 5 N y la costa norte 8 5 W 7 5 W de Galicia b Probabilidad de encontrar d as consecutivos bajo condiciones favorables de afloramiento IA gt 16 m s km entre 1967 y 2009 durante el periodo m s desfavorable de afloramiento noviembre a febrero a lo largo de la costa oeste 42 5 N 41 5 N y la costa norte 8 5 W 7 5 W de Galicia El IA se ha calculado a partir de los datos de PFEL conditions was observed during the spring and summer months on both coasts with higher values along the western coast 18 26 days per month than along the northern one 12 14 days per month Taking into account these results it 1s possible to corroborate that the period for most favorable upwelling conditions along the Galician coast corresponds to the spring and summer months Nevertheless during autumn and winter the number of days with favorable conditions was not negligible with values around 11 18 days per month along the western coast and around 8 10 days per month along the northern one The results obtained along the west ern coast can be compared with the situation observed by Cabanas and Alvarez 2005 and deCastro et al 2008 using Ekman transport data for the ocean point 43 N 11 W for a 40 year period 1966 2005 The highest number of days with favorable upwelling conditions obtained at the ocean point was also observed during the summer months although 154 caracterizada por Os
17. ados por el sat lite QuikSCAT en cada costa adem s el transporte de Ekman se promedi durante los cuatro d as anteriores a cada fecha En la costa oeste fig 3a el transporte de Ekman mostr una direcci n hacia el noroeste a lo largo de la plataforma con valores m ximos de intensidad 2800 m s km en toda la zona Por el contra rio en la costa norte fig 3b el patr n de transporte fue hacia el norte con la m xima intensidad 2600 m s km en la zona occidental Seg n la evoluci n temporal del transporte de Ekman tabla 2 durante la campa a de la costa oeste sta se realiz despu s de 19 d as consecutivos de condiciones favorables de afloramiento mientras que en la costa norte la campa a se llev a cabo despu s de s lo 9 d as consecutivos Recurrencia de los afloramientos de oto o e invierno En esta secci n se analiza la recurrencia de los eventos de afloramiento en oto o invierno para el periodo 1967 2009 teniendo en cuenta el n mero medio de d as por mes bajo condiciones favorables de afloramiento y la probabilidad de encontrar d as consecutivos con estas condiciones favorables Adem s se lleva a cabo una comparaci n de la ocurrencia de eventos de afloramiento en las costas oeste y norte de Galicia seg n el IA diario La frecuencia del afloramiento se puede analizar teniendo en cuenta el n mero medio de d as por mes bajo condiciones favorables de afloramiento IA gt 16 m s km entre 196
18. al comparison between satellite wind measurements and high resolution numerical models was carried out Penabad et al 2008 revealing similar results between models and satellite data Ekman transport was calculated using wind data from the QuikSCAT satellite Alvarez et al 2008b along the whole Galician coast and at two control points located at 42 N 10 W western coast and 44 25 N 8 W northern coast The high spatial resolution of this data set allows determining the possible effect of coastal topographic features on wind variability and can be used to characterize favorable upwelling conditions in detail along the western and northern Galician coast The UI is calculated from the Ekman transport vector O Q Q as the component in the direction perpendicular to the shoreline Bakun 1973 Nykjaer and Van Camp 1994 Gomez Gesteira et al 2006 Although the shoreline angle along the western and northern Galician coast changes slightly from the northern to the southern limit and from the western to the eastern limit at regional scales it may be con sidered to approximately follow meridian and parallel lines Thus Q can be directly considered the UI along the western coast and Q along the northern one Positive negative UI values mean favorable unfavorable upwelling conditions The most representative teleconnection indices in the Northern Hemisphere NAO EA SCA EA WR and POL were obtained from CPC NCEP at month
19. as de los eventos de afloramiento de oto o e invierno conforme sus propiedades termohalinas Finalmente se presenta una ltima secci n que incluye las conclusiones de este estudio MATERIALES Y M TODOS En esta secci n se describen las diferentes bases de datos utilizadas en este art culo El ndice de afloramiento IA se calcular utilizando los datos obtenidos del Laboratorio Ambiental de Pesca del Pac fico PFEL y del sat lite QuikSCAT Los modos atmosf ricos m s representativos en el hemisferio Norte obtenidos del Centro de Predicci n Clim tica CPC en el Centro Nacional de Predicci n Ambiental NCEP se considerar n para analizar la variabili dad del afloramiento Adem s se tendr n en cuenta varias campa as oceanogr ficas realizadas en las costas gallegas durante los ltimos a os para caracterizar las variables termohalinas en diferentes eventos de afloramiento oto o inviernales en r as Los datos del transporte de Ekman obtenidos del PFEL http www pfeg noaa gov se consideraron desde 1967 hasta 2009 El PFEL distribuye diversos ndices medioambientales y series temporales de diferentes bases de datos para cooperar con los investigadores aprovechando su larga asociaci n con el Centro Num rico de Meteorolog a y Oceanograf a FNMOC de la Armada de los Estados Unidos El FNMOC produce predicciones operativas del estado de la atm sfera y del oc ano varias veces al d a y mantiene archivos de varios
20. ase de datos permite deter minar el posible efecto de las caracter sticas topogr ficas de la costa en la variabilidad del viento y por lo tanto estos datos pueden ser usados para caracterizar en detalle las con diciones favorables de afloramiento a lo largo de la costa oeste y costa norte de Galicia El IA se calcula a partir del vector del transporte de Ekman O Q Q como la componente en la direcci n perpendicular a la costa Bakun 1973 Nykjaer y Van Camp 1994 Gomez Gesteira et al 2006 Aunque el ngulo de la l nea costera oeste y norte de Galicia cambia ligeramente del l mite norte al sur y del l mite oeste al este a escala regional se puede considerar que aproximadamente sigue las l neas de los meridianos y paralelos Por lo tanto O puede conside rarse directamente como el IA a lo largo de la costa oeste y O a lo largo de la costa norte Los valores positivos negati vos del IA indican condiciones favorables desfavorables de afloramiento Los ndices de teleconexi n m s representativos en el hemisferio Norte NAO EA SCA EA WR y POL se obtu vieron del CPC NCEP a una escala temporal mensual de 1967 a 2009 La Oscilaci n del Atl ntico Norte NAO consta de un dipolo norte sur de anomal as de geopotencial Ciencias Marinas Vol 38 No 1B 2012 Europe and northeastern China A detailed description of these teleconnection indices can be found on the NCEP website http www cpc noaa gov The upwelli
21. criben los datos y m todos utilizados en este art culo La secci n de resultados y discusi n est organizada en cuatro subsecciones En primer lugar se analizar la variabilidad de las condiciones de afloramiento en la costa de Galicia durante el periodo 1967 2009 teniendo en cuenta el ndice de afloramiento Ciencias Marinas Vol 38 No 1B 2012 terms of atmospheric conditions Third the recurrence of autumn winter upwelling events will be analyzed over the period 1967 2009 taking into account the mean number of days per month under favorable upwelling conditions and the probability of finding consecutive days under these favorable conditions This subsection also includes an analysis of the daily upwelling index to compare the occurrence of upwell ing along the western and northern Galician coast Fourth the possible oceanographic implications of autumn winter upwelling events will be analyzed considering the thermoha line properties corresponding to events previously character ized along the Galician coast Finally a last section including the main conclusions of this study is presented MATERIAL AND METHODS In this section the different databases used in this article are described An upwelling index UI will be calculated using data from the Pacific Fisheries Environmental Labora tory PFEL and from the QuikSCAT satellite The most rep resentative atmospheric modes in the Northern Hemisphere obtained from the Climate P
22. dia en una malla de aproximadamente 0 25 x 0 25 con cobertura mundial Los datos de QuikSCAT se dan en una pasada ascendente y des cendente Los datos correspondientes a una sola pasada pre sentan numerosas zonas de sombra por lo tanto se consider un promedio entre ambas pasadas para aumentar la cobertura Las medidas de la velocidad del viento var an entre 3 y 20 m s precisi n 2 m s y 20 en direcci n consultar el manual de usuario en ftp podaac jpl nasa gov ocean_wind quikscat L3 doc qscat L3 pdf La altura de referencia de los datos de viento es de 10 m Es necesario tener en cuenta que los datos de viento cerca de la costa lt 25 km no est n dispo nibles debido a la existencia de una peque a m scara causada por la proximidad de la tierra Sin embargo estudios previos han demostrado que los datos de QuikSCAT son comparables con los datos modelados en esta rea GOmez Gesteira et al 2006 Alvarez et al 2008b Se llev a cabo una comparaci n estad stica entre las mediciones de viento de sat lite y mode los num ricos de alta resoluci n Penabad et al 2008 reve lando resultados similares entre los modelos y los datos del sat lite El transporte de Ekman se calcul utilizando los datos de viento del sat lite Alvarez et al 2008b a lo largo de toda la costa gallega y en dos puntos de control situados en 42 N 10 W costa oeste y 44 25 N 8 W costa norte La alta resoluci n espacial de esta b
23. e afloramiento en oto o e invierno a lo largo de la costa de Galicia indican que dicho fen meno no se puede considerar limitado a las estaciones de primavera y verano esto es que un afloramiento debe acontecer siem pre que las condiciones meteorol gicas sean favorables independientemente de la poca del a o La entrada de distin tos tipos de agua dentro de las r as conlleva implicaciones en los patrones bioqu micos y el fitoplancton Algunos art culos ya han destacado el impacto de los afloramientos en invierno sobre la pesca frente a la costa oeste de la Pen nsula Ib rica Santos et al 2004 y del golfo de Vizcaya Borja et al 1996 Koutsikopoulus y Le Cann 1996 El agua transportada por la IPC aporta a las r as agua m s salina y pobre en sales nutrientes mientras que la correspondiente al ENACW ocasiona que el agua de las r as sea m s productiva aunque durante el invierno en menor medida que en verano Prego et al 2007 Estas circunstancias indican la necesidad de pro fundizar sobre la aparici n de estos fen menos y determinar su posible impacto sobre los ecosistemas costeros As el objetivo de este estudio es caracterizar la recurren cia de los eventos de afloramiento de oto o e invierno a lo largo de la costa de Galicia La investigaci n se plantea con base en el ndice de afloramiento calculado desde 1967 hasta 2009 analizando la frecuencia y la variabilidad del aflora miento En la siguiente secci n se des
24. en Islandia y el otro entre los 35 N y 40 N en el centro del Atl ntico Norte El patr n del Atl ntico Este EA consiste en un dipolo norte sur que se extiende por todo el oc ano Atl ntico del Norte con los centros cerca de 55 N 20 35 W y 25 35 N 0 10 W Los centros de ano mal as del patr n EA est n desplazados hacia el sureste con respecto a los centros del patr n NAO El patr n Escandi navo SCA se compone de un centro de circulaci n primaria sobre los pa ses escandinavos con un centro d bil de signo opuesto sobre Europa occidental El patr n del Atl ntico Este Rusia Occidental EA WR es uno de los tres patrones de teleconexi n que afectan a Eurasia a lo largo del a o Este patr n consta principalmente de cuatro centros de anomal a El patr n Europa Polar Eurasia POL se compone de un cen tro sobre la regi n polar y centros de signo opuesto sobre Europa y el nordeste de China Una descripci n detallada de estos ndices de teleconexi n se puede encontrar en la p gina web de NCEP http www cpc noaa gov La variabilidad del afloramiento tambi n se analiza en t rminos de estos modos atmosf ricos Tambi n se consideraron las variables termohalinas medidas en 11 campa as oceanogr ficas realizadas durante el oto o e invierno entre 1998 y 2008 en las costas oeste y norte de Galicia Estas campa as se corresponden con la ocurren cia de varios eventos de afloramiento en oto o invierno y las propiedad
25. enomenon responsible for abnormal weather patterns occurring simultaneously over vast distances Rodriguez Puebla et al 1998 Lorenzo and Taboada 2005 deCastro et al 2006b and can influence the upwelling variability Thus the correlation coefficient between these patterns and the UI was calculated for the most favorable and unfavorable upwelling periods at the four con trol points table 1 Taking into account the pattern observed in figure 2c d the favorable upwelling period was consid ered from June to August JJA and the unfavorable period from November to February NDJE Along the western Galician coast during NDJF the most important atmospheric pattern was EA showing the highest correlation coefficient value 0 60 During JJA the UI invierno no son comunes Sin embargo en la siguiente secci n se mostrar que estos eventos pueden ocurrir durante esas estaciones Las barras de error desviaci n est ndar de los datos mensuales revelan valores despreciables en compa raci n con la amplitud del ciclo anual calculado en cada costa Estos ciclos anuales son congruentes con los resultados obtenidos por Alvarez et al 2008a en la costa atl ntica de la Pen nsula Ib rica y por Alvarez et al 2010 en la cant brica La variabilidad del afloramiento tambi n se puede anali zar utilizando los modos atmosf ricos m s representativos de la regi n del Atl ntico Norte NAO EA SCA EA WR y POL Estos modos atmosf ricos s
26. ents is analyzed over the period 1967 2009 taking into account the mean number of days per month during favorable upwelling conditions and the probability of finding consecu tive days with these favorable conditions In addition a 152 de viento proporcionados por el sat lite QuikSCAT fig 1 c rculos negros a excepci n de los eventos caracterizados en 1998 Alvarez et al 2003 Prego et al 2007 El IA de los eventos de 1998 se calcul con los datos del transporte de Ekman proporcionados por el PFEL en el punto de control 43 5 N 10 5 W La mayor a de los eventos de oto o e invierno se produjeron en la costa oeste de Galicia con una duraci n entre 7 y 31 d as y valores de IA desde 680 hasta 2080 m s km En la costa norte s lo se caracteriz recientemente un evento Alvarez et al 2009 que tuvo una duraci n de 9 d as y un valor medio del IA pr ximo a 1700 m s km Las condiciones de los eventos de afloramiento en oto o e invierno en ambas costas de Galicia se caracterizaron por medio de un ejemplo de las condiciones atmosf ricas corres pondientes a dos eventos particulares de afloramiento fig 3 El primero corresponde a noviembre de 2004 para la costa oeste deCastro et al 2008 y el segundo a febrero de 2008 para la costa norte Alvarez et al 2009 Las condiciones favorables de afloramiento se caracterizaron teniendo en cuenta el transporte de Ekman calculado a partir de los datos de viento proporcion
27. er upwelling on fisher ies off western Iberia Santos et al 2004 and the Bay of Biscay Borja et al 1996 Koutsikopoulus and Le Cann 1996 The IPC can make the water more salty and poor in nutrient salts while ENACW can turn the ria more produc tive although to a lesser extent than during a summer upwell ing event Prego et al 2007 These circumstances indicate that further research is necessary in order to clarify the occurrence of these phenomena and consequently to determine their possible impact on coastal ecosystems Thus this study aimed to characterize the recurrence of these autumn winter upwelling events along the Galician coast The research was carried out in terms of an upwelling index calculated from 1967 to 2009 analyzing upwelling frequency and variability In the next section the data and methods used in this article are described The results and discussion section is organized in four subsections First the variability of upwelling conditions will be analyzed along the Galician coast over the period 1967 2009 considering the upwelling index calculated from Ekman transport data and the most representative atmospheric modes in the North Atlantic region Second several autumn winter upwelling events characterized over the last years along the western and northern Galician coasts will be considered to describe the factors responsible for the occurrence of these events in 145 invierno se pueden alternar produciend
28. erizaron diferentes casos durante ambas estacio nes en la r a de Pontevedra desde 2000 hasta 2005 A modo de ejemplo s lo se ha considerado una campa a por a o en la tabla 2 Los par metros que se analizaron son la duraci n de las condiciones favorables de afloramiento hasta la fecha de cada una de las campa as y el valor medio del IA durante estos periodos Estos par metros se calcularon mediante los datos Table 2 Atmospheric conditions corresponding to the autumn winter upwelling events characterized along the Galician coast Duration and upwelling index UI were calculated using wind data provided by PFEL for 1998 and by the QuikSCAT satellite for the rest of the years Tabla 2 Condiciones atmosf ricas correspondientes a los eventos de afloramiento caracterizados en oto o e invierno a lo largo de la costa de Galicia La duraci n y el indice de afloramiento UI se han calculado a partir de los datos de viento proporcionados por el PFEL para 1998 y por el sat lite QuikSCAT para el resto del a o Geographical zone Date of event Pontevedra Ria 27 January 1998 24 March 1998 15 November 2001 25 February 2000 27 November 2001 22 February 2002 10 February 2003 16 November 2004 31 January 2005 18 February 2005 20 February 2008 Vigo Ria Pontevedra Ria Corcubion Sound Northern rias Duration lt UI gt Reference days m s km 7 680 Alvarez et al 2003 14 800 Prego et al 2007 16 2080 deCastro et al 2006a
29. es quadrant III correspond to unfavorable conditions Straight lines show the linear fit for each quadrant The percentage of total data found in each quadrant is also shown Figura 5 Indice de afloramiento UI diario calculado a partir de los datos de PFEL para la costa oeste Uly y la costa norte Uly de Galicia en el punto de control 43 5 N 10 5 W fig 1 cuadrado negro durante el periodo m s desfavorable de afloramiento noviembre a febrero de 1967 a 2009 Los datos est n separados en cuadrantes por lo que los valores positivos del Uly y Uly cuadrante I corresponden a condiciones favorables de afloramiento en ambas costas y los valores negativos cuadrante III corresponden a condiciones desfavorables Las l neas rectas muestran el ajuste lineal en cada cuadrante El porcentaje total de los datos encontrados en cada cuadrante tambi n se muestra aflorada pueden ser diferentes As algunos autores han detectado afloramiento de agua asociada con la IPC Alvarez et al 2003 Prego et al 2007 con ENACW deCastro et al 2006a 2008 Prego et al 2007 Varela et al 2010 y con agua oce nica subsuperficial procedente de la plataforma Alvarez et al 2009 Para ilustrar estos diferentes tipos de agua subsu perficial en la figura 6 se muestra el diagrama de tempera tura y salinidad correspondiente a los datos medidos durante las campa as consideradas en la tabla 2 Los datos se obtu vieron de las medidas realizadas cerca de
30. es termohalinas permitir n identificar el agua sub superficial aflorada en el interior de las r as situadas en la zona Los datos de QuikSCAT se utilizaron para calcular el IA antes y durante los d as en los que se realizaron estas campa as RESULTADOS Y DISCUSI N Variabilidad de las condiciones de afloramiento En esta secci n se analiza la variabilidad de las condicio nes de afloramiento en t rminos del IA calculado a partir de datos del transporte de Ekman y de los modos atmosf ricos m s representativos de la regi n del Atl ntico Norte NAO EA SCA EA WR y POL Este an lisis se llev a cabo de forma individual para la costa oeste y norte de Galicia durante el periodo 1967 2009 En la figura 2a b se muestra la evoluci n interanual del IA promediado espacialmente en los puntos de control fig 1 cruces durante este periodo de 43 a os Ambas se ales mostraron un comportamiento macrosc pico similar con valores m ximos condiciones favorables de afloramiento en primavera y verano y m nimos en oto o e invierno con importantes diferencias entre a os Sin embargo para la costa oeste fig 2a la se al tiende a estar desplazada hacia valores positivos mientras que para la costa norte fig 2b dicha se al se desplaza hacia valores negativos La evoluci n temporal del IA que se muestra en la figura 2a est de acuerdo con el patr n obtenido por Alvarez et al 2008a a lo largo de toda la costa occidental de la Pen
31. ferent area considered in each study The behavior observed on the northern coast fig 2b also agrees with the recent results obtained by Alvarez et al 2010 The UI values were monthly averaged over the period of study to determine the season with most favorable upwelling conditions on both coasts fig 2c d Both coasts showed a marked annual cycle with favorable upwelling conditions from spring to summer along the western coast but only in summer along the northern one The maximum UI value was observed in July on both coasts although the highest values were close to 600 m s km along the western coast and close to 200 m s km along the northern one For the rest of the year the UI presented negative or practically null values showing that upwelling in autumn and winter was absent Nevertheless in the next section it will be shown that episodic events can occur during these seasons Error bars as standard deviation of the monthly data were observed to be negligible compared to the amplitude of the annual cycle calculated on each coast These annual cycles also agree with the results obtained by Alvarez et al 2008a for the whole western coast of the Iberian Peninsula and by Alvarez et al 2010 along the western Cantabrian coast The upwelling variability can also be analyzed using the most representative atmospheric modes in the North Atlantic region NAO EA SCA EA WR and POL These atmo spheric modes are often the ph
32. hern coast Alvarez et al 2009 The mechanism driving these autumn winter Estos autores encontraron que durante la estaci n de invierno NDE los patrones EA WR y EA explicaban la mayor variabilidad del IA mientras que durante el verano JJA la variabilidad se explicaba en t rminos del patr n EA Factores responsables de los eventos de afloramiento de oto o e invierno En esta secci n se consideran varios eventos de aflora miento caracterizados en oto o e invierno entre 1998 y 2008 en la costa de Galicia para describir los factores responsables de su ocurrencia Este an lisis se lleva a cabo en t rminos de las condiciones atmosf ricas Como se mencion anteriormente el periodo con las con diciones m s favorables de afloramiento en Galicia corres ponde a primavera y verano No obstante en los ltimos a os se han caracterizado varios eventos de afloramiento en oto o e invierno en la costa oeste Alvarez et al 2003 deCastro et al 2006a 2008 Prego et al 2007 Varela et al 2010 y la costa norte Alvarez et al 2009 de Galicia El mecanismo responsable de la aparici n de estos eventos es similar al observado en primavera y verano es decir vientos del norte a lo largo de la costa oeste y vientos del este a lo largo de la costa norte En la tabla 2 se muestra un resumen de las condi ciones atmosf ricas correspondientes a los eventos de aflora miento caracterizados en oto o e invierno DeCastro et al 2008 caract
33. i 34 603 615 Prego R Bao R 1997 Upwelling influence on the Galician coast silicate in shelf water and underlying surface sediments Cont Shelf Res 17 307 318 159 Prego R Varela M 1998 Hydrography of the Artabro Gulf in summer western coastal limit of Cantabrian seawater and wind induced upwelling at Prior Cape Oceanol Acta 21 145 155 Prego R Bao R Howland R 1995 The biogeochemical cycling of dissolved silicate in a Galician ria Ophelia 42 301 318 Prego R Barciela C Varela M 1999 Nutrient dynamics in the Galician coastal area northwestern Iberian Peninsula do the Rias Bajas receive more nutrient salts than the Rias Altas Cont Shelf Res 19 317 334 Prego R deCastro M G mez Gesteira M Taboada JJ Montero P P rez Villar V Dale A 2001 Micro scale hydrography of the Pontevedra Ria NW Spain J Geophys Res C 106 9 19845 19857 Prego R Guzm n Zu iga D Varela M deCastro M G mez Gesteira M 2007 Consequences of winter upwelling events on biogeochemical and phytoplankton patterns in a western Galician ria NW Iberian Peninsula Estuar Coast Shelf Sci 73 409 422 R os AF P rez FF Alvarez Salgado XA Figueiras FG 1992 Water masses in the upper and middle North Atlantic Ocean east of the Azores Deep Sea Res 39 645 658 Rodr guez Puebla C Encinas AH Nieto S Garmendia J 1998 Spatial and temporal patterns of annual precipitation variability over the Iberian Peninsula Int
34. ido parcialmente financiado por la Comisi n Interministerial de Ciencia y Tecnolog a CICYT Espa a proyecto Influence of meteorological forcing land geochemistry and estuarine zone in the hydrodynamic bio geochemical cycle of trace metal and rare earth and plankton transport in the Northern Galician Rias NW Spain ref CTM2007 62546 CO3 MAR La primera autora agradece el apoyo proporcionado por el programa Ramon y Cajal Damos las gracias a JL Pelegr ICM CSIC por sus amables y tiles comentarios al igual que a dos revisores an nimos que contribuyeron a mejorar nuestro manuscrito deCastro M G mez Gesteira M Alvarez I Prego 2004 Negative estuarine circulation in the Ria of Pontevedra NW Spain Estuar Coast Shelf Sci 60 301 312 deCastro M Dale AW G mez Gesteira M Prego RM Alvarez I 2006a Hydrographic and atmospheric analysis of an autumnal upwelling event in the Ria of Vigo NW Iberian Peninsula Estuar Coast Shelf Sci 68 529 537 do1 10 1016 j ecss 2006 03 004 deCastro M Lorenzo N Taboada JJ Sarmiento M Alvarez I Gomez Gesteira M 2006b Teleconnection patterns influence on precipitation variability and on river flow regimes in the Mi o River basin NW Iberian Peninsula Clim Res 32 63 73 deCastro M G mez Gesteira M Alvarez I Cabanas JM Prego R 2008 Characterization of fall winter upwelling recurrence along the Galician western coast NW Spain from 2000 to 2005 dependence o
35. ion of PFEL data allows analyzing upwelling variability Thus the UI was calculated from Ekman transport data Surface wind fields provided by the QuikSCAT satellite were also considered http podaac jpl nasa gov DATA _ CATALOG quikscatinfo html The data set is available from 1999 to 2009 and consists of global grid values of meridional and zonal components of wind measured twice daily on an approximately 0 25 x 0 25 grid with global coverage 146 calculado a partir de los datos del transporte de Ekman y de los modos atmosf ricos mas representativos de la region del Atlantico Norte En segundo lugar se consideraran varios eventos de afloramiento de oto o e invierno que han sido caracterizados en los ltimos a os a lo largo de la costa oeste y norte de Galicia para describir los factores responsables de la ocurrencia de estos eventos en t rminos de las condiciones atmosf ricas En tercer lugar se analizar la recurrencia de los eventos de afloramiento de oto o e invierno durante el periodo 1967 2009 teniendo en cuenta el n mero medio de d as por mes con condiciones favorables de afloramiento y la probabilidad de encontrar d as consecutivos bajo estas condiciones favorables Esta subsecci n tambi n incluye un an lisis del ndice de afloramiento diario para comparar la ocurrencia del afloramiento a lo largo de la costa oeste y la costa norte de Galicia En cuarto lugar se analizar n las posibles implicaciones oceanogr fic
36. l fondo en las esta ciones de muestreo localizadas en la boca de cada estuario La l nea continua representa ENACW definida por Fraga 1981 El agua aflorada en el interior de la r a de Pontevedra en enero de 1998 cuadrado negro era m s salina y m s Ciencias Marinas Vol 38 No 1B 2012 mechanism driving the autumn winter upwelling events is similar to the one observed in spring and summer though the thermohaline properties of the upwelled water can be differ ent Thus some authors have detected upwelled waters asso ciated with the IPC Alvarez et al 2003 Prego et al 2007 with ENACW deCastro et al 2006a 2008 Prego et al 2007 Varela et al 2010 and with shelf bottom seawater Alvarez et al 2009 To exemplify this different subsurface seawater the temperature salinity diagram corresponding to sea data measured during the cruises considered in table 2 is shown in figure 6 Data were obtained from near bed mea surements at the sampling hydrographic stations located at the mouth of each estuary The solid line represents ENACW defined by Fraga 1981 The upwelled water inside the Pontevedra Ria in January 1998 black square was saltier and warmer than ENACW corresponding to the water driven by the IPC Salinity and temperature measurements corre sponding to the cruise carried out in February 2008 in the northern Galician rias black triangle showed that the upwelled water corresponded to subsurface shelf seawater no
37. ly time scales from 1967 to 2009 The North Atlantic Oscillation NAO consists of a north south dipole of geopotential anomalies with one center located over Iceland and the other spanning between 35 N and 40 N in the central North Atlantic The East Atlantic EA pattern consists of a north south dipole that spans the entire North Atlantic Ocean with the centers near 55 N 20 35 W and 25 35 N 0 10 W The anomaly cen ters of the EA pattern are displaced southeast from the NAO pattern centers The Scandinavian SCA pattern consists of a primary circulation center over Scandinavia with a weaker center of opposite sign over western Europe The East Atlantic West Russia EA WR pattern is one of three promi nent teleconnection patterns that affect Eurasia throughout the year This pattern consists of four main anomaly centers The Europe Polar Eurasia POL pattern consists of one center over the polar region and centers of opposite sign over 147 diarias La elevada resoluci n temporal de los datos de PFEL permite analizar la variabilidad del afloramiento Asi el IA se calcul a partir de los datos del transporte de Ekman Tambi n se consideraron los campos de viento en superficie proporcionados por el sat lite QuikSCAT http podaac jpl nasa gov DATA CATALOG quikscatinfo html Esta base de datos esta disponible desde 1999 hasta 2009 y consiste en valores de las componentes meridional y zonal del viento medidos dos veces al
38. n atmospheric forcing J Mar Syst 72 45 148 doi 10 1016 j jmarsys 2007 04 005 deCastro M Gomez Gesteira M Alvarez I Crespo AJC 2011 Atmospheric modes influence on Iberian Poleward Current variability Cont Shelf Res 31 425 432 Doval MD Nogueira E P rez FF 1998 Spatio temporal variability of the thermohaline and biogeochemical properties and dissolved carbon in a coastal embayment affected by upwelling the Ria of Vigo NW Spain J Mar Syst 14 135 150 Fiuza AFG 1984 Hidrologia e din mica das aguas costeiras de Portugal PhD thesis University of Lisbon Fraga F 1981 Upwelling off the Galician coast northwest Spain In Richardson FA ed Coastal Upwelling American Geophysical Union Washington pp 176 182 Frouin R Fiuza AFG Ambar I Boyd TJ 1990 Observations of a poleward surface current off the coasts of Portugal and Spain during winter J Geophys Res 95 679 691 Garcia Soto C Pingree RD Valdes L 2002 Navidad development in the southern Bay of Biscay climate change and swoddy Alvarez et al Galicia upwelling revisited structure from remote sensing and in situ measurements J Geophys Res 107 C8 doi 10 1029 2001JC001012 Gil J 2003 Changes in the pattern of water masses resulting from a poleward slope current in the Cantabrian Sea Bay of Biscay Estuar Coast Shelf Sci 57 1139 1149 Gomez Gesteira M Moreira C Alvarez I deCastro M 2006 Ekman transport along the Galician coa
39. nd minimum values in autumn and winter showing important differences among years Nevertheless along the western coast fig 2a the signal tended to be dis placed toward positive values whereas along the northern coast fig 2b the signal was displaced toward negative val ues The temporal evolution of UI shown in figure 2a agrees with the pattern obtained by Alvarez et al 2008a along the whole western coast of the Iberian Peninsula 37 43 N 149 37 43 N aunque los valores del IA cambian ligeramente debido a las diferentes areas consideradas en cada estudio El comportamiento observado en la costa norte fig 2b esta de acuerdo con los resultados recientes obtenidos por Alvarez et al 2010 Los valores del IA se promediaron mensualmente durante el periodo de estudio para determinar la estaci n con las condiciones m s favorables de afloramiento en ambas costas fig 2c d Ambas costas mostraron un ciclo anual con condiciones favorables de afloramiento en la zona oeste durante primavera y verano pero s lo en verano en la zona norte El valor m ximo del IA se observ en julio en ambas costas aunque con valores mayores en la costa oeste 600 m s km que en la norte 200 m s km Para el resto del a o el IA mostr valores negativos o pr cticamente nulos indicando que los eventos de afloramiento en oto o e Ciencias Marinas Vol 38 No 1B 2012 although the UI values change slightly due to the dif
40. ng variability will also be analyzed in terms of these atmo spheric modes Thermohaline variables measured during 11 cruises conducted in autumn and winter between 1998 and 2008 along the western and northern Galician coasts were also considered These cruises correspond to the occurrence of several autumn winter upwelling events and their thermoha line properties will allow identifying the different subsurface seawater upwelled inside the estuaries located in the area QUIKSCAT data were used to compute the UI before and during these cruises RESULTS AND DISCUSSION Variability of upwelling conditions In this section the variability of upwelling conditions is analyzed in terms of the UI calculated from Ekman transport 46 N Iberian Peninsula 44 N Cape Ortegal E Northern T Galician Rias Cape Finisterre X Rias Baixas 42 N 12 W 10 W 8 W 6 W Figure 1 Map of the Galician coast The black square and crosses represent the points where data from the PFEL database were obtained and black circles represent the two control points considered to analyze wind data provided by the QuikSCAT satellite Figura 1 Mapa de la costa de Galicia El cuadrado negro y las cruces representan los puntos donde se obtuvieron los datos de la base de PFEL y los c rculos negros representan los dos puntos de control considerados para analizar los datos de viento proporcionados por el sat lite QuikSCAT 148 con un centro ubicado
41. ng studies con ducted along the Galician coast over the last decades it is possible to conclude that upwelling events are a frequent phe nomenon during the spring and summer months In fact the analysis of the UI for the period 1967 2009 showed a marked annual cycle with favorable upwelling conditions in spring and summer along the western coast but only in summer along the northern one The maximum UI value was observed in July on both coasts During the winter season the EA pattern explained the main variance of the UI on both coasts while during summer the UI variability was explained in terms of the EA pattern along the northern coast and in terms of the EA WR pattern along the western coast The highest mean number of days with upwelling favorable conditions per month was observed during the spring and summer months on both coasts with higher values along the western coast than along the northern one Never theless during autumn and winter the number of upwelling favorable days was not negligible showing the possibility of observing upwelling events during this period In fact during the most unfavorable period November to February it was observed that the most probable situation corresponded to unfavorable upwelling conditions along both coasts followed by favorable upwelling conditions also along both coasts Thus autumn winter upwelling events cannot be considered isolated episodes 1 e out of season and they should be st
42. nsula Ib rica Alvarez et al Galicia upwelling revisited NAAA MIT ll Y jj i Wi i MN 1970 1975 1980 1985 1990 UI m s km Oct Feb Apr Jun Aug a A 1995 2000 2005 2010 Dec 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Feb Apr Jun Aug Oct Dec Figure 2 Interannual evolution of the upwelling index UI spatially averaged using monthly averages from 1967 to 2009 along the a western and b northern coasts of Galicia Annual cycle of the UI spatially averaged from 1967 to 2009 along the c western and d northern coasts of Galicia The UI was calculated from PFEL data Figura 2 Evoluci n interanual del ndice de afloramiento IA promediado espacialmente con medias mensuales de 1967 a 2009 a lo largo de a la costa oeste y b la costa norte de Galicia Ciclo anual del IA promediado espacialmente de 1967 a 2009 a lo largo de c la costa oeste y d la costa norte de Galicia El IA se ha calculado a partir de los datos de PFEL data and the most representative atmospheric modes in the North Atlantic region NAO EA SCA EA WR and POL This analysis is carried out individually along the western and northern Galician coasts over the period 1967 2009 The interannual evolution of the spatially averaged Ul at the control points fig 1 crosses during these 43 years is shown in figure 2a b Both signals were grossly similar with maximum values favorable upwelling conditions in spring and summer a
43. nterior de las r as a finales del invierno puede hacer que la zona costera se vuelva m s productiva contribuyendo a un aflora miento previo de fitoplancton Sin embargo estos eventos pueden ser m s el resultado de un aumento de la radiaci n ambiental favorecido por los vientos dominantes favorables al afloramiento que una consecuencia del aporte de nutrien tes ya de por si abundante tras la mezcla invernal Varela et al 2010 En todos los casos el fitoplancton present especies similares a los t picos eventos correspondientes de primavera o a los procesos de afloramiento de verano Alvarez et al 2009 Varela et al 2010 Se recomienda mayor investigaci n para elucidar a detalle todos estos procesos biogeoqu micos y biol gicos asociados con los eventos de afloramiento de oto o e invierno CONCLUSIONES La mayor a de los art culos publicados sobre el aflora miento en la costa de Galicia inciden en que los eventos de afloramiento son un fen meno frecuente durante los meses de primavera y verano A partir del an lisis del IA durante el periodo 1967 2009 se observ un marcado ciclo anual de condiciones favorables al afloramiento durante la primavera y el verano para la costa oeste gallega que se reduce a nica mente el verano para la costa norte El valor m ximo del IA ocurre en julio para ambas costas Durante la temporada de invierno el patr n EA permite explicar la principal variabili dad del IA en ambas costas mien
44. nvierno que indican que este proceso no es un fen meno exclusivo de las estaciones de primavera y verano En este estudio se hace una revisi n de estos eventos teniendo en cuenta art culos ya publicados y tambi n se analiza su recurrencia a lo largo de las costas oeste y norte de Galicia a partir de datos de ndice de afloramiento de 1967 a 2009 El n mero medio de d as por mes con condiciones favorables de afloramiento m s elevado se observ durante los meses de primavera y verano en la costa oeste 18 26 d as y costa norte 12 14 d as Durante oto o e invierno este n mero de d as fue menor 11 18 d as costa oeste 8 10 d as costa norte aunque no despreciable indicando la posibilidad de observar eventos de afloramiento durante este periodo De hecho durante estos meses se observ una cierta probabilidad de obtener condiciones favorables de afloramiento a lo largo de ambas costas 26 aunque la situaci n m s probable correspondi a condiciones desfavorables 44 Estos resultados revelaron que estos eventos no se pueden considerar como episodios aislados De esto se deduce que los procesos de afloramiento en las r as deber an ser observados bajo condiciones favorables tales como vientos predominantes del norte en la plataforma adyacente independientemente de la estaci n Palabras clave afloramiento oto o invierno r a Pen nsula Ib rica INTRODUCTION INTRODUCCI N The Galician coast NW Iberian Peninsula is the nor
45. o breves episodios de afloramiento en la costa norte u oeste aunque tambi n puede ocurrir un patr n combinado en ambas costas Los estudios citados han mejorado significativamente el conocimiento del proceso de afloramiento a lo largo de la costa de Galicia sin embargo la idea inicial de un aflora miento estacional 1 e que se produzca solamente durante la primavera y el verano debe ser revisada De hecho reciente mente se han analizado en las r as gallegas varios eventos de afloramiento fuera de estaci n desde puntos de vista hidro gr ficos biogeoqu micos y planct nicos Por ejemplo en la r a de Pontevedra se ha descrito un evento invernal enero de 1998 caracterizado por la entrada en la r a de agua c lida y salina transportada por la corriente ib rica hacia el polo IPC Alvarez et al 2003 Prego et al 2007 Tambi n hubo cons tancia de la presencia de ENACW en dicha r a a finales del invierno marzo de 1998 Prego et al 2007 as como en la r a de Vigo durante el oto o noviembre de 2001 deCastro et al 2006a y en el estrecho de Corcubi n a mediados del invierno febrero de 2005 Varela et al 2010 Por primera vez en las r as del Norte de Galicia se describi en febrero de 2008 un afloramiento en invierno Alvarez et al 2009 que se caracteriz por la presencia de agua oce nica subsuperfi cial procedente de la plataforma continental que no estaba asociada a ENACW o IPC Los referidos eventos d
46. on a menudo los fen menos responsables de los patrones clim ticos anorma les que ocurren al mismo tiempo sobre grandes distancias Rodr guez Puebla et al 1998 Lorenzo y Taboada 2005 deCastro et al 2006b y pueden influir en la variabilidad del afloramiento As se ha calculado el coeficiente de correla ci n entre dichos patrones e IA para el periodo de aflora miento m s favorable y desfavorable en los cuatro puntos de control tabla 1 Teniendo en cuenta el patr n observado en la figura 2c d el periodo favorable de afloramiento se consi der desde junio a agosto JJA y el periodo desfavorable entre noviembre y febrero NDEP En la costa oeste de Galicia el patr n atmosf rico m s importante durante NDEF fue EA que mostr el valor m s alto del coeficiente de correlaci n 0 60 Durante JJA el IA s lo mostr una correlaci n significativa con el patr n EA WR 20 20 El comportamiento observado durante NDEF concuerda con las correlaciones entre los patrones atmosf ricos y O calculadas por deCastro et al 2008 en el punto oce nico 43 N 11 W durante la estaci n h meda NDEF La mejor correlaci n se obtuvo para el patr n EA 0 65 En la costa norte el patr n EA demostr ser el modo atmosf rico con mayor influencia en la variabilidad del aflo ramiento durante ambas estaciones 0 45 Adem s durante NDEF el patr n EA WR tambi n mostr cierta influencia en el IA con una correlaci n positiva
47. par metros importantes Estos par metros son productos derivados de modelos que se distribuyen habitualmente a los investigadores Para nuestros prop sitos los datos del trans porte de Ekman obtenidos cada seis horas se descargaron mediante el servidor de acceso directo LAS en dos puntos seleccionados en la costa oeste de Galicia 42 5 N y 41 5 N en 10 5 W y dos puntos seleccionados a lo largo de la costa norte 8 5 W y 7 5 W en 45 5 N fig 1 cruces en una malla de aproximadamente 1 x 1 Tambi n se consider un punto de control a 43 5 N 10 5 W fig 1 cuadrado negro Estos conjuntos de datos se promediaron para obtener series Alvarez et al Galicia upwelling revisited QuikSCAT data are given in an ascending and descending pass Data corresponding to one pass present numerous shadow areas therefore an average between both passes was considered to increase the coverage Wind speed measure ments range from 3 to 20 m s accuracy 2 m s and 20 in direction see the user manual at ftp podaac jpl nasa gov ocean_wind quikscat L3 doc qscat_L3 pdf The refer ence height of wind data is 10 m In addition it 1s necessary to take into account that wind data close to the coast lt 25 km are not available due to the existence of a small land mask However previous studies have shown that Quik SCAT data are comparable to modeled data in this area Gomez Gesteira et al 2006 Alvarez et al 2008b A statis tic
48. pina Alvarez et al 2011 Estos autores encontraron que durante la poca t pica de afloramiento la situaci n m s probable correspond a a condiciones favora bles de afloramiento a lo largo de ambas costas 44 seguida por condiciones desfavorables tambi n en ambas 29 Implicaciones oceanogr ficas En esta secci n se analizan las posibles implicaciones oceanogr ficas de los eventos de afloramiento en oto o e invierno teniendo en cuenta las propiedades termohalinas medidas durante los eventos caracterizados entre 1998 y 2008 en las costas gallegas En las secciones anteriores se ha comprobado que el mecanismo que genera el afloramiento en oto o e invierno es similar al observado en primavera y verano sin embargo las propiedades termohalinas del agua Alvarez et al Galicia upwelling revisited with higher values 22 25 days per month During the winter period it was also possible to observe a number of days with favorable conditions at this point 10 12 days per month The situation observed on the northern coast is also similar to the one reported by Alvarez et al 2010 using two control points located in the central part of the western Cantabrian coast Upwelling duration can also be characterized by the prob ability of finding consecutive days with upwelling favorable conditions during the most unfavorable upwelling period NDJF fig 4b Probabilities were always lower along the northern coast On the western coa
49. r dine in the Vigo Ria Margalef and Andreu 1958 Some years later the first study on thermohaline characteristics along the Galician shelf was published Molina 1972 Since Fraga s 1981 article the western Galician coast has received considerable attention due to the presence of four coastal systems known as Rias Baixas western rias of Galicia Numerous studies have characterized different upwelling events off the western rias basically at the adja cent shelf Blanton et al 1984 Tenore et al 1984 McClain et al 1986 Alvarez Salgado et al 1993 2000 P rez et al 1995 Prego and Bao 1997 Prego et al 1999 Barton et al 2001 Alvarez et al 2008a and also inside the rias Blanton et al 1987 Prego and Fraga 1992 Prego 1993a 1993b 1994 Roson et al 1995 Nogueira et al 1997a 1997b Doval et al 1998 Pardo et al 2001 Prego et al 1995 2001 deCastro et al 2004 Alvarez et al 2005 From these studies it can be summarized that upwelling along this coast is a fre quent phenomenon during the spring and summer months characterized by favorable northerly winds blowing along the shelf This upwelling pumps colder nutrient rich deeper water known as Eastern North Atlantic Central Water ENACW Fiuza 1984 Rios et al 1992 into the rias gener ating great primary productivity that can support the high fishery and aquaculture yields in this region Tenore et al 1995 North of Cape Finisterre upwelling events also occur
50. rediction Center CPC at the National Center of Environmental Prediction NCEP will also be considered to analyze upwelling variability In addi tion several cruises carried out along the Galician coast over the last years will be considered to characterize the thermoha line variables corresponding to different autumn winter upwelling events observed inside the estuaries located in the area Ekman transport data provided by PFEL http www pfeg noaa gov were considered from 1967 to 2009 The PFEL distributes environmental index products and time series databases to cooperating researchers taking advantage of its long association with the US Navy s Fleet Numerical Meteorology and Oceanography Center FNMOC The FNMOC produces operational forecasts of the state of the atmosphere and the ocean several times daily and maintains archives of several important parameters These parameters are model derived products that are routinely distributed to researchers For our purposes six hourly Ekman transport data were downloaded from PFEL using the Live Access Server LAS at two points selected along the western Galician coast 42 5 N and 41 5 N along 10 5 W and two points selected along the northern one 8 5 W and 7 5 W along 45 5 N fig 1 crosses on an approximately 1 x 1 grid A control point was also considered at 43 5 N 10 5 W fig 1 black square These data sets were averaged to obtain daily series The long time resolut
51. rez et al 2009 with a duration of 9 days and a mean UI value of around 1700 m s km The different autumn winter upwelling conditions on the western and northern Galician coasts were also characterized by means of an example of the atmospheric conditions corre sponding to two autumn winter upwelling events fig 3 The first one corresponds to November 2004 on the western coast deCastro et al 2008 and the second one to February 2008 on the northern coast Alvarez et al 2009 Favorable upwelling conditions were characterized taking into account the Ekman transport calculated using QuikSCAT wind data for each coast In addition Ekman transport was averaged for four days before each date On the western coast fig 3a Ekman transport was characterized by a northwestward direction all along the shelf with maximum intensity values 2800 m s km over all the area On the contrary on the northern coast fig 3b the Ekman transport pattern pointed northward with maximum intensity 2600 m s km in the western area Taking into account the temporal evolution of the Ekman transport table 2 it was found that the cruise on the western Galician coast was carried out after 19 consecu tive days of favorable upwelling conditions while on the northern coast the cruise was carried out after 9 consecutive days of favorable conditions Autumn winter upwelling recurrence In this section the recurrence of autumn winter upwell ing ev
52. rma que no era ENACW o IPC Final mente el resto de las medidas de las variables termohalinas c rculos negros indicaron la presencia de ENACW dentro de las r as Teniendo en cuenta estos resultados es posible se alar que durante la mayor parte de las campa as el agua aflorada en el interior de las r as corresponde a ENACW Por el con trario la IPC s lo se observ en una campa a enero de 1998 dentro de la r a de Pontevedra Esta situaci n contrasta con las condiciones observadas en enero de 2005 tambi n en la misma r a que se caracterizaron por la aparici n de ENACW La presencia de estos distintos tipos de agua en la misma poca del a o se puede explicar por la variabilidad de la IPC Es un hecho bien conocido que la IPC alcanza nor malmente el mar cant brico al comienzo de cada invierno sin embargo puede haber a os sin influencia de la IPC Frouin et al 1990 Garcia Soto et al 2002 Gil 2003 DeCastro et al 2011 analizaron recientemente la variabili dad interanual de la IPC a lo largo de la costa noroeste de la Pen nsula Ib rica desde 1985 hasta 2006 usando im genes de la temperatura superficial del mar en enero para cada a o Estos autores encontraron a os con una fuerte se al de la IPC a lo largo de la costa oeste de la Pen nsula Ib rica y otros donde la IPC no se observ De hecho 1998 corresponde a un a o con una marcada traza de la IPC que bordea a Galicia mientras que 2005 corresponde a un a o
53. s en la parte central de la zona oeste de la costa cant brica La duraci n del afloramiento tambi n se puede caracteri zar por la probabilidad de encontrar d as consecutivos con condiciones favorables de afloramiento durante su periodo m s desfavorable NDEF fig 4b Las probabilidades encon tradas siempre fueron menores en la costa norte Al oeste la probabilidad aument hacia el sur mientras que en la costa norte la variaci n entre puntos fue pr cticamente desprecia ble Los valores de probabilidad m s altos se observaron entre 1 y 6 d as en ambas costas con valores que disminuye ron aproximadamente del 50 al 30 al oeste y del 30 al 20 en el norte El IA diario tambi n se analiz desde 1967 hasta 2009 en el punto de control 43 5 N 10 5 W fig 1 cuadrado negro para comparar mejor la ocurrencia del afloramiento oeste norte durante el periodo m s desfavorable al afloramiento NDEF La figura 5 muestra el IA para las costas oeste IA y norte IA separado en cuadrantes El mayor porcentaje de datos 44 se observ en la situaci n correspondiente a con diciones desfavorables para el afloramiento en las dos costas cuadrante III indicando que esta situaci n era la m s probable Los valores positivos del IA y el IA cuadrante I corresponden a condiciones favorables al afloramiento en ambas costas incluyendo al 26 de los datos que fueron m s favorables en la costa oeste IA IA 0 65 El cuadrante I
54. s in a middle Galician ria and comparison with northern and southern rias NW Iberian Peninsula Estuar Coast Shelf Sci 64 721 737 Varela M Alvarez Ossorio M Bode A Prego R Bernardez P Garcia Soto C 2010 The effects of a winter upwelling on biogeochemical and planktonic components in an area close to the Galician upwelling core the Sound of Corcubion NW Spain J Sea Res 64 260 272 Wooster WS Bakun A McClain DR 1976 The seasonal upwelling cycle along the eastern boundary of the North Atlantic J Mar Res 34 131 141 Received May 2010 received in revised form November 2010 accepted January 2011
55. sin influencia de la IPC Por otra parte el evento de afloramiento de agua subsu perficial sin ser IPC o ENACW en el norte de Galicia Alvarez et al Galicia upwelling revisited dry season Prego and Fraga 1992 and hence the water residence time inside rias becomes shorter than during summer upwelling events Prego et al 2007 Another conse quence is the input of nutrient salts within the rias which can vary according to the type of subsurface seawater from the depleted nutrient concentrations associated with the IPC to the more rich levels corresponding to ENACW Minor changes were observed in phytoplankton populations with a uniform distribution throughout the rias as during unfavor able winter upwelling conditions Prego et al 2007 On the other hand the entrance of ENACW inside the rias in late winter can make the coastal zone more productive contribut ing to pre bloom events Nevertheless these blooms can be more the result of increased environmental irradiance favored by the prevailing winds inducing upwelling than a conse quence of nutrient supply Varela et al 2010 In all cases the phytoplankton presented species similar to spring blooms or to summer upwelling processes Alvarez et al 2009 Varela et al 2010 To elucidate in detail all of these biogeochemical and biological processes associated with autumn winter upwelling events more research is advisable CONCLUSIONS Taking into account most of the upwelli
56. st NW Spain calculated from forecasted winds J Geophys Res C 111 C10005 doi 10 1029 2005JC003331 Koutsikopoulos C Le Cann B 1996 Physical processes and hydrological structures related to the Bay of Biscay anchovy Sci Mar 2 9 19 Lorenzo MN Taboada JJ 2005 Influences of atmospheric variability on freshwater input in Galician rias in winter J Atmos Ocean Sci 10 377 387 Margalef R Andreu B 1958 Componente vertical de los movimientos del agua en la ria de Vigo y su posible relaci n con la entrada de sardina Invest Pesq 11 105 126 McClain CR Chao S Atkinson LP Blanton JO Castillejo F 1986 Wind driven upwelling in the vicinity of Cape Finisterre Spain J Geophys Res C 91 8470 8486 Molina R 1972 Contribuci n al estudio del upwelling frente a la costa noroccidental de la Pen nsula Ib rica Bol Inst Esp Oceanogr 152 1 39 Nogueira E P rez FF R os AF 1997a Seasonal patterns and long term trends in an estuarine upwelling ecosystem Ria of Vigo Spain Estuar Coast Shelf Sci 44 285 300 Nogueira E P rez FF Rios AF 1997b Modelling thermohaline properties in an estuarine upwelling ecosystem Ria de Vigo NW Spain using box Jenkins transfer function models Estuar Coast Shelf Sci 44 685 702 Nykjaer L Van Camp L 1994 Seasonal and interannual variability of coastal upwelling along northwest Africa and Portugal from 1981 to 1991 J Geophys Res C 99 7 14197 14207
57. st the upwelling probabil ity increased southward while on the northern coast the vari ation between points was practically negligible The highest probability values were observed between 1 and 6 days on both coasts with values decreasing from around 50 to 30 along the western coast and from 30 to 20 along the northern one The daily UI was also analyzed from 1967 to 2009 at the control point 43 5 N 10 5 W fig 1 black square to better compare upwelling occurrence along the western and north ern coasts during the most unfavorable upwelling period NDJF Figure 5 shows the UI calculated for the western UIy and northern Ul coasts separated in quadrants The highest percentage of data 44 was observed for the situation corresponding to unfavorable upwelling conditions on both coasts quadrant III indicating that this situation was the most probable Positive values of Uly and Ul y quadrant I correspond to favorable upwelling conditions on both coasts showing that 26 of data kept these conditions which were more favorable on the western coast UI Uly 0 65 Quadrant II corresponds to favorable upwelling condi tions on the northern coast positive UI and unfavorable upwelling conditions on the western one negative UIw with a low probability 11 Quadrant IV negative Ul positive Uly corresponds to the opposite pattern observed in quad rant II with a similar probability 19 In addition the linear fit for bo
58. t associated with ENACW or IPC Finally the rest of the thermohaline measurements black circles indicated the presence of ENACW inside the estuaries Taking into account these results it is possible to observe that during most of the cruises the upwelled water inside the rias corresponds to ENACW On the contrary IPC was only observed during one cruise January 1998 inside the Pontevedra Ria This situation contrasts with the conditions observed in January 2005 also in the same ria characterized by the existence of ENACW The presence of these different water types at the same time of the year can be explained by the IPC variability It is a well known fact that the IPC usu ally reaches the Cantabrian Sea at the beginning of every winter yet there may be years without IPC influence Frouin et al 1990 Garcia Soto et al 2002 Gil 2003 DeCastro et al 2011 have recently analyzed the interannual variabil ity of the IPC along the northwestern coast of the Iberian Peninsula from 1985 to 2006 using the January sea surface temperature image of each year These authors found some years with a strong IPC along the western coast of the Iberian Peninsula and some years with an inexistent IPC In fact 1998 corresponded to a year with a marked IPC turning east ward around Galicia while 2005 corresponded to a year without IPC influence On the other hand the presence of upwelled subsurface shelf seawater observed in the northern Galician rias in
59. taforma El afloramiento introduce en el interior de las r as un agua sub superficial m s fr a y rica en nutrientes que la que desplazan La surgencia de Agua Central del Atl ntico Noroccidental ENACW Fiuza 1984 R os ef al 1992 genera una alta pro ducci n primaria que es en buena parte responsable de la elevada pesca y acuicultura que caracteriza a esta regi n Tenore et al 1995 Al norte del cabo de Finisterre tambi n ocurren eventos de afloramiento durante los meses de primavera y verano pero suelen ser discontinuos y se mantienen lejos de la costa cerca del borde de la plataforma continental Prego y Bao 1997 Prego y Varela 1998 Varela et al 2005 Estas diferen tes condiciones de afloramiento a lo largo de la costa de Galicia se pueden explicar por un cambio de orientaci n en la l nea de costa que modula la direcci n y la intensidad del viento Torres et al 2003 G mez Gesteira et al 2006 Alvarez et al 2008b Como resultado las condiciones favo rables de afloramiento son generalmente m s frecuentes durante los meses estivales al sur del cabo de Finisterre que a su norte Adem s los patrones de viento en verano e Alvarez et al Galicia upwelling revisited brief episodes of upwelling on the northern or western coast or a combined pattern may occur producing weak upwelling on both coasts All these studies mentioned have significantly improved the knowledge of the upwelling process along the Galician
60. th La costa noroeste de la Pen nsula Ib rica es el l mite norte ernmost limit of the Eastern North Atlantic Upwelling del Sistema de Afloramiento del Atl ntico Noreste el cual se System which extends from 10 N to about 44 N Wooster extiende desde 10 N hasta 44 N Wooster et al 1976 Los etal 1976 Capes Finisterre and Ortegal mark abrupt cabos Finisterre y Ortegal marcan cambios abruptos en la changes in coastline orientation splitting this region mainly orientaci n de la costa de Galicia dividi ndola en tres 143 Ciencias Marinas Vol 38 No 1B 2012 in three different domains the western Galician coast south of Cape Finisterre the northern Galician coast east of Cape Ortegal and the middle or northwestern Galician coast between these two capes fig 1 Several studies have been carried out in terms of wind driven upwelling in this area The first study analyzing the upwelling process in depth was carried out by Fraga 1981 This author described the upwelling off the Galician coast using scattered measure ments obtained from 1974 to 1977 and emphasized the key question of the high concentrations of nitrate arising from upwelling inside the rias Before this article two scientific contributions related to upwelling stand out although both were published in Spanish and had little diffusion The first one connected the appearance of cold seawater along the Galician coast in summer July August to the arrival of sa
61. th quadrants presented values of UI Uly 0 34 and UI Uly 0 60 showing that the UI values were more important on the western coast This situation contrasts with the one corresponding to the most upwelling favorable period MJJAS characterized by Ospina Alvarez et al 2011 They found that during the typical upwelling season the most probable situation corresponded to favorable upwelling conditions along both coasts 44 followed by unfavorable upwelling conditions also along both coasts 29 Oceanographic implications In this section the possible oceanographic implications of autumn winter upwelling events are analyzed considering the thermohaline properties measured during the events char acterized between 1998 and 2008 along the Galician coast In the previous sections 1t has been observed that the 155 5000 Quadrant II Quadrant y 0 34 x a 0 65 x 11 26 2500 UI y m st km Oo I Quadrant IV 0 3 2500 Quadrant ill 5000 Ye 5000 2500 2500 5000 1 UI m s km Figure 5 Daily upwelling index Ul calculated from PFEL data for the western UIw and northern UI coasts of Galicia at the control point 43 5 N 10 5 W fig 1 black square during the most upwelling unfavorable period November to February from 1967 to 2009 Data are separated in quadrants so positive values of Uly and Ul quadrant I correspond to favorable upwelling conditions on both coasts and negative valu
62. the threshold 16 m s km corresponds to winds with intensity less than m s to remove calms Along the western coast the number of days was slightly higher at the southernmost point while along the northern coast both control points showed similar values The highest number of days with favorable 153 meses de primavera y verano en ambas costas con valores m s altos en la costa oeste 18 26 d as por mes que en la norte 12 14 d as por mes Consecuentemente es posible corroborar que el periodo m s favorable para las condiciones de afloramiento en Galicia corresponde a primavera y verano Sin embargo durante el oto o y el invierno el n mero de d as con condiciones favorables no fue desprecia ble 11 18 d as por mes al oeste y 8 10 d as por mes al norte Los resultados obtenidos para la costa oeste se pueden comparar con la situaci n observada por Cabanas y Alvarez 2005 y deCastro et al 2008 quienes emplearon datos de transporte de Ekman en el oc ano punto 43 N 11 W para un periodo de 40 a os 1966 2005 Esos autores refle jaron que el mayor n mero de d as seguidos favorables al afloramiento ocurrieron en verano hasta 22 25 d as por mes Durante el periodo invernal tambi n fue posible observar un n mero de d as con condiciones favorables en ese punto 10 12 d as por mes La situaci n observada en la costa norte fue parecida a la obtenida por Alvarez et al 2010 con dos puntos de control situado
63. tras que durante el verano ha de referirse en t rminos del patr n EA para la costa norte y del patr n EA WR para la costa oeste de Galicia El n mero promedio de d as seguidos con condiciones favorables al afloramiento tiene lugar durante la primavera y el verano en ambas costas siendo superior en la costa oeste que en la norte no obstante durante el oto o y el invierno el n mero de d as favorables al afloramiento permite tambi n la Ciencias Marinas Vol 38 No 1B 2012 Spain project Influence of meteorological forcing land geochemistry and estuarine zone in the hydrodynamic biogeochemical cycle of trace metal and rare earth and plankton transport in the northern Galician rias NW Spain ref CTM2007 62546 C03 MAR The first author acknowl edges the support by the Ramon y Cajal program We thank the kind and useful comments of JL Pelegr ICM CSIC and two anonymous reviewers that helped to ameliorate our manuscript REFERENCES Alvarez I deCastro M Prego R G mez Gesteira M 2003 Hydrographic characterization of a winter upwelling event in the Ria of Pontevedra NW Spain Estuar Coast Shelf Sci 56 869 876 Alvarez I deCastro M G mez Gesteira M Prego R 2005 Inter and intra annual analysis of the salinity and temperature evolution in the Galician R as Baixas ocean boundary northwest Spain J Geophys Res C 110 C04008 doi 10 1029 2004JC002504 Alvarez I G mez Gesteira M deCastro M Dias
64. ud ied under favorable conditions independently of the season ACKNOWLEDGEMENTS This article was partially supported by the Interminis terial Commission for Science and Technology CICYT 157 febrero de 2008 es el nico caso de afloramiento invernal observado en esa rea Por lo tanto se deber an llevar a cabo m s investigaciones para aclarar por qu estos distintos tipos de agua se encontraron dentro de los estuarios Debido a las diferentes propiedades termohalinas del agua subsuperficial aflorada los patrones biogeoqu micos y abundancias de fitoplancton dentro de las r as pueden sufrir algunos cambios Desde un punto de vista de la circulaci n el aumento del intercambio de agua entre la r a y el oc ano debido a un forzamiento fluvial t pico de la estaci n h meda se suma al forzamiento del viento del norte t pico de la esta ci n seca Prego y Fraga 1992 As el tiempo de residencia del agua dentro de las r as se hace m s corto que durante los eventos de afloramiento en verano Prego et al 2007 Otra consecuencia es el aporte de sales nutrientes al interior de las r as que puede variar seg n el tipo de agua aflorada desde un agua pobre en nutrientes asociada con la IPC hasta con centraciones altas correspondientes a ENACW En las pobla ciones de fitoplancton se observaron cambios menores con una distribuci n uniforme durante el invierno Prego et al 2007 Por otro lado una entrada de ENACW en el i

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