Alvarez-Santamara_2007_Tesis_Maesrta

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Universidad Autónoma de Baja California Sur 
 
Área Interdisciplinaria de Ciencias del Mar 
 
Departamento de Biología Marina 
 
Posgrado en Ciencias Marinas y Costeras 
 
 
LOS EVENTOS DE EL NIÑO (1997-98) Y LA NIÑA (1998-99) 
Y SUS EFECTOS SOBRE LA PRODUCCION PRIMARIA 
INVERNAL EN EL SUR DE CALIFORNIA 
 
 
Tesis que para obtener el grado de: 
Maestro en Ciencias 
con orientación en Biología Marina 
 
Presenta: 
 
Oceanólogo. Leonardo Álvarez Santamaría 
 
 
 
 
La Paz, Baja California Sur, México, Mayo 2007 
 
 
 
LOS EVENTOS DE EL NIÑO (1997-98) Y LA NIÑA (1998-99) Y SUS 
 
EFECTOS SOBRE LA PRODUCCIÓN PRIMARIA INVERNAL 
 
EN EL SUR DE CALIFORNIA 
 
 
 
 
TESIS 
 
 
 
Que para obtener el grado de 
Maestro en Ciencias Marinas y Costeras 
 
 
 
Presenta 
 
 
 
Oceanólogo Leonardo Álvarez Santamaría 
 
 
Aprobado por 
 
 
 
 
Dr. Rafael Cervantes Duarte ___________________________________________ 
Director 
CICIMAR – IPN 
 
Dr. Jorge García Pámanes _____________________________________________ 
Asesor 
UABCS – DBM 
 
Dr. Guillermo Gutiérrez de Velasco _____________________________________ 
Asesor 
CICESE – La Paz 
 i
RESUMEN 
 
 
 El estado actual del conocimiento acerca de la variabilidad interanual de la 
producción primaria oceánica está íntimamente relacionado al cambio climático global. 
Sobre la base de lo anterior y con el objetivo de cuantificar la magnitud de los cambios 
espacio-temporales en los campos físico, químico y biológico y sus efectos sobre la 
producción primaria durante los eventos de El Niño (1997-98) y La Niña (1998-99) se 
analizó la información respectiva del programa California Cooperative Oceanic Fisheries 
Investigations (CalCOFI). Se presentan los resultados de un modelo determinístico 
generado para la estimación de la producción primaria y de la interacción entre los campos 
físico, químico y biológico determinada mediante el análisis de factores. 
 Las características físicas del medio fueron descritas utilizando la profundidad de la 
capa isotermal, que presentó excursiones verticales promedio de 28.84 y -29.81 m en cada 
evento y la temperatura base de la capa isotermal cuya variación promedio fue de 1.42º y -
1.89º C respectivamente. El contenido de calor de la capa isotermal mostró variaciones 
medias de 3.36 y -3.34 G Joules m2 y la profundidad de la zona eufótica realizó excursiones 
promedio de 34.82 y -44.77 m respectivamente. Las diferencias invernales de las variables 
evidenciaron la extensión de los cambios inducidos por los eventos de El Niño y La Niña 
en el área de estudio. El campo químico se describió mediante la concentración integrada 
de los nutrientes en la zona eufótica; así, el silicato mostró decrementos durante los eventos 
de 61.88 y 614.81 mM m, el fosfato de 12.95 y 54.76 mM m y el nitrato de 112.69 y 639.24 
mM m respectivamente. Las diferencias invernales dieron muestra de un déficit nutrimental 
de un evento a otro, asociado con la variación espacio-temporal de la biomasa y las masas 
de agua presentes en el área durante los eventos. El campo biológico se representó 
utilizando la concentración integrada en la zona eufótica de la biomasa que disminuyó en 
9.52 mg Chl a m-2 y aumentó 7.33 mg Chl a m-2 respectivamente y la producción primaria 
que disminuyó en 16.87 mg C m-2 y aumentó 16.30 mg C m-2 en cada evento. Ambas 
respondieron de forma sensible a la variación del campo físico principalmente, 
disminuyendo durante el evento de El Niño (1997-98) y aumentando en el evento de La 
Niña (1998-99). El análisis de factores proporcionó información relacionada al grado de 
organización e interacción de los tres campos en cada una de las tres condiciones invernales 
analizadas, mostrando la influencia determinante del campo físico sobre las características 
del campo biológico principalmente. La utilización del Sistema de Información Geográfica 
proporcionó resultados confiables en la determinación de las diferencias espacio-
temporales de las variables derivadas en las tres condiciones analizadas. 
 
 ii
AGRADECIMIENTOS 
 
A los Drs. Rafael Cervantes Duarte, Jorge García Pámanes y Guillermo Gutiérrez de 
Velasco por haber aceptado la invitación a compartir estas ideas, hacerles crecer y 
dirigirles a buen puerto. 
 
Al M. en C. Emelio Barjau González por todo el apoyo brindado. 
 
A la Universidad Autónoma de Baja California Sur y al Departamento de Biología Marina. 
 
Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) por la subvención 
proporcionada. 
 
Al Dr. Oscar Arizpe Covarrubias y al M. en C. Hermilo Santoyo Reyes por su participación 
en este proyecto. 
 
A la Dr. Elizabeth Venrick por la información y comentarios sobre la base de datos del 
programa CalCOFI. 
 
 iii
DEDICATORIA 
 
A toda mi familia, toda, por estar siempre presente. 
 
A los compañeros y amigos -todos más allá del bien y del mal- con quienes he compartido 
lo vivido hasta el momento. 
 
Al Oceanólogo Mario Yoshida Yoshida -in memoriam- 
 
 iv
PRELIMINARES 
 
PÁGINA APROBATORIA ………………………………………………… i 
RESUMEN …………………………………………………………………. ii 
AGRADECIMIENTOS ……………………..……………………………… iii 
DEDICATORIA ……………………………………………………………. iv 
ÍNDICE ……………………………………………………………………… v 
LISTA DE FIGURAS ………………………………………………………. vii 
LISTA DE TABLAS ………………………………………………………... ix 
 
ÍNDICE 
 
I. Introducción …………………….……………………………….. 1 
II. Antecedentes …………………………………………………….. 2 
III. Estado del Arte …………………………………………………... 3 
IV. Objetivos ………………………………………………………… 4 
V. Área de Estudio ………………………………………………….. 4 
VI. Metodología ……………………………………………………… 7 
VI.1. Base de Datos ………………………………………………….. 7 
VI.2. Obtención, Procedimientos y Análisis de Datos ………………. 8 
 VI.2.1. Nivel 1B ……………………………………………... 8 
 VI.2.2. Nivel 2 ………………………………………………... 8 
 VI.2.3. Nivel 3 ………………………………………………... 8 
 VI.2.3.1. Campo Físico ……………………………….. 8 
 VI.2.3.2. Campos Químico y Biológico (Biomasa) …... 10 
 VI.2.4. Nivel 4 ………………………………………………... 10 
 VI.2.4.1. Campo Biológico (Producción Primaria) …... 10 
 VI.2.4.2. Estadísticos Básicos ………………………… 11 
 VI.2.4.3. Análisis de Factores ………………………… 11 
VII. Resultados ………………………………………………………... 13 
VII.1. Descripción del Campo Físico ………………………………… 14 
VII.2. Descripción del Campo Químico ……………………………… 24 
VII.3. Descripción del Campo Biológico …………………………….. 30 
 VII.3.1. Biomasa ……………………………………………… 30 
 VII.3.2. Producción Primaria …………………………………. 33 
VII.4. Descripción del Análisis de Factores ………………………….. 38 
 VII.4.1. Hidrografía (t = 97) ……...……………………..……. 38 
 VII.4.2. Hidrografía (t =98) ………..……………………..…... 40 
 VII.4.3. Hidrografía (t =99) …………..………………………. 42 
VIII. Discusión …………………………………………………….…... 45 
 VIII.1. Campo Físico …………………………………….…… 45 
 v
 VIII.1.1. Capa Isotermal (ILD) y Temperatura (Tb) … 45 
 VIII.1.2. Contenido de Calor (Q) ……………………. 46 
 VIII.1.3. Zona Eufótica (Zeu) ………………………… 46 
 
 VIII.2. Campo Químico ……………………………………… 47 
 VIII.2.1. Nutrientes Integrados: Silicato, Fosfato y 
 Nitrato ………………………………………. 47 
 VIII.3. Campo Biológico ……………………........……….…. 48 
 VIII.3.1. La Biomasa (Chl a) ……………………….… 48 
 VIII.3.2. El Modelo de Producción Primaria (PP) …... 49 
 VIII.3.3. La Producción Primaria (PP) ……………….. 50 
 VIII.4. El Análisis de Factores …………………………….…. 51 
IX. Conclusiones …………………………………………………..…. 53 
X. Bibliografía ………………………………………………………. 54 
XI. Apéndice A ………………………………………………………. 59 
 vi
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura Página 
1 Localización del área de estudio y estaciones de muestreo de los
cruceros del programa CalCOFI. Las flechas indican la dirección de
la circulación: azul - CC, roja - CSC, violeta - CS, verde - CD y 
naranja - SCE. 
 
5 
2 Mapa batimétrico del Sur de California. La línea roja muestra la 
alineación del Escarpe de Patton (modificado de Smith y Sandwell, 
1997). 
 
6 
3 Mapa de la regionalización del área de estudio para la descripción 
de los resultados. 
 
13 
4 Distribución de la diferenciade profundidad de la capa isotermal de 
t = 98-97 en el área de estudio. Línea roja = 0. 
 
15 
5 Distribución de la diferencia de profundidad de la capa isotermal de
t = 99-98 en el área de estudio. Línea roja = 0. 
 
15 
6 Distribución de la diferencia de la temperatura base de t = 98-97 en 
el área de estudio. Línea roja = 0. 
 
17 
7 Distribución de la diferencia de la temperatura base de t = 99-98 en 
el área de estudio. Línea roja = 0. 
 
17 
8 Distribución de la diferencia del contenido de calor de t = 98-97 en 
el área de estudio. 
 
19 
9 Distribución de la diferencia del contenido de calor de t = 99-98 en 
el área de estudio. 
 
19 
10 Distribución de la diferencia de profundidad de la zona eufótica de 
t = 98-97 en el área de estudio. Línea roja = 0. 
 
21 
11 Distribución de la diferencia de profundidad de la zona eufótica de 
t = 99-98 en el área de estudio. Línea roja = 0. 
 
21 
12 Gráfica de la variación longitudinal del coeficiente de atenuación de 
la luz (+) = 97; (♦) = 98; (■) = 99. Eje vertical en escala logarítmica 
(log 10). 
 
23 
13 Gráfica de la variación latitudinal del coeficiente de atenuación de 
la luz (+) = 97; (♦) = 98; (■) = 99. Eje vertical en escala 
logarítmica (log 10). 
23 
 vii
 
14 Distribución de la diferencia del silicato integrado de t = 98-97 en el 
área de estudio. Línea roja = 0. 
 
25 
15 Distribución de la diferencia del silicato integrado de t = 99-98 en el 
área de estudio. Línea roja = 0. 
 
25 
16 Distribución de la diferencia del fosfato integrado de t = 98-97 en el 
área de estudio. Línea roja = 0. 
 
27 
17 Distribución de la diferencia del fosfato integrado de t = 99-98 en el 
área de estudio. Línea roja = 0. 
 
27 
18 Distribución de la diferencia del nitrato integrado de t = 98-97 en el 
área de estudio. Línea roja = 0. 
 
29 
19 Distribución de la diferencia del nitrato integrado de t = 99-98 en el 
área de estudio. Línea roja = 0. 
 
29 
20 Distribución de la diferencia de la biomasa integrada de t = 98-97 en 
el área de estudio. Línea roja = 0. 
 
31 
21 Distribución de la diferencia de la biomasa integrada de t = 99-98 en 
el área de estudio. Línea roja = 0. 
 
31 
22 Gráfica de los valores de PP observada vs PP calculada de acuerdo a
las ecuaciones del modelo. La ecuación es un ajuste lineal de los
datos observados y calculados. 
 
34 
23 Gráfica de los valores de PP observada vs PP calculada de acuerdo a 
las ecuaciones del modelo para el crucero 0501. La ecuación es un 
ajuste lineal de los datos observados y calculados. 
 
35 
24 Distribución de la diferencia de PP en t = 98-97 en el área de estudio. 
Línea roja = 0. 
 
37 
25 Distribución de la diferencia de PP en t = 99-98 en el área de estudio.
Línea roja = 0. 
37 
 
 
 viii
LISTA DE TABLAS 
 
Tabla Página 
1 Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de la capa
isotermal para los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
14 
2 Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de la
temperatura base para los cambios: t = 98-97 y t = 99-98. 
 
16 
3 Valores de las estadísticas básicas de las diferencias del contenido de 
calor para los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
18 
4 Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de profundidad
de la zona eufótica para los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
20 
5 Valores estadísticos del coeficiente de atenuación de la luz para t = 
97, 98 y 99. 
 
22 
6 Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de
concentración de silicato integrado para los cambios de t = 98-97 y t
= 99-98. 
 
24 
7 Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de
concentración de fosfato integrado para los cambios de t = 98-97 y t
= 99-98. 
 
26 
8 Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de
concentración del nitrato integrado para los cambios de t = 98-97 y t
= 99-98. 
 
28 
9 Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de la biomasa 
integrada para los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
30 
10 Resultados de la prueba de correlación de las variables, p < 0.05 
(valores significativos en negritas). 
 
33 
11 Estadísticos y correlación de la producción observada y producción
calculada para el crucero 0501. 
 
35 
12 Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de producción
primaria integrada para los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
36 
13 Correlación de las variables físicas, químicas y biológicas de t = 97, 
p < 0.05. Valores significativos en negritas. 
 
38 
14 Solución inicial del análisis de factores, sin rotación. Correlación
mínima p > 0.5. Valores significativos en negritas. 
39 
 ix
15 Solución rotada (Varimax) de los factores iniciales. Correlación
mínima p > 0.5. Valores significativos en negritas y valor propio
(eigenvalor) > 1. 
 
40 
16 Correlación de las variables físicas, químicas y biológicas de t = 98, 
p < 0.05. Valores significativos en negritas. 
 
40 
17 Solución inicial del análisis de factores, sin rotación. Correlación 
mínima p > 0.5. (Valores significativos en negritas). 
 
41 
18 Solución rotada (Varimax) de los factores iniciales. Correlación 
mínima p > 0.5. Valores significativos en negritas y valor propio 
(eigenvalor) > 1. 
 
42 
19 Correlación de las variables físicas, químicas y biológicas de t = 99, 
p < 0.05. Valores significativos en negritas. 
 
42 
20 Solución inicial del análisis de factores, sin rotación. Correlación
mínima p > 0.5. (Valores significativos en negritas). 
 
43 
21 Solución rotada (Varimax) de los factores iniciales. Correlación
mínima p > 0.5. Valores significativos en negritas y valor propio
(eigenvalor) > 1. 
44 
 
 x
LOS EVENTOS DE EL NIÑO (1997-98) Y LA NIÑA (1998-99) Y SUS 
EFECTOS SOBRE LA PRODUCCIÓN PRIMARIA INVERNAL 
EN EL SUR DE CALIFORNIA 
 
I. Introducción 
 La escala espacio-temporal de interés potencial en la ecología del plancton es 
amplia, comprende desde la esfera de influencia celular hasta el océano mundial y de 
los segundos al tiempo geológico. En el aspecto práctico ésta es más estrecha, 
espacialmente comprende procesos horizontales de decenas a miles de kilómetros y 
verticales de uno a varias decenas de metros y temporalmente de cambios de carácter 
diario, estacional e interanual (Mullin, 1986). 
 En la escala horizontal la estructura y los patrones de la biomasa y producción 
primaria a gran escala (miles de kilómetros) reflejan básicamente los regímenes de la 
circulación superficial del océano, al igual que la variación estacional e interanual de 
ésta. Exhiben una mayor actividad asociada a procesos de advección y mezcla. Al nivel 
de mesoescala (decenas a cientos de kilómetros) las surgencias costeras son el evento 
oceanográfico más ampliamente estudiado, éstas determinan de manera significativa la 
estructura trófica general en esta escala (Mann y Lazier, 1991). 
 En función de la mayor escala vertical del océano (miles de metros), la cantidad 
de vida (taxa y grupos funcionales) decrece exponencialmente al aproximarse al fondo. 
Debido a esto, la biomasa y producción primaria de la capa superficial del océano 
abierto puede estudiarse de manera independiente a los eventos del fondo; considerando 
que ambos se distancian entre sí por escalas que van de las decenas a los miles de 
metros, exceptuando por supuesto a la zona costera y los estuarios (Jumars, 1993). 
 En la escala vertical, de decenas a cientos de metros desde la superficie y como 
estándar práctico, el estudio de la biomasa y producción primaria es limitado a la 
profundidad del 1% de penetración de la luz o zona eufótica (Mann y Lazier, 1991). 
Sobre la base de este criterio, las aguas de mayor claridad o transparencia se encuentran 
en los giros oceánicos centrales y las de menor en la zona costera y estuarios. En 
regiones oceánicas, la profundidad del máximo de producción por arriba del máximo de 
biomasa en la zona eufótica es un aspecto que señala el control de la producción en 
funciónde la luz y no de los nutrientes (Venrick, 1982). 
 
 
 1
 En la escala temporal las series largas de datos en oceanografía biológica son 
escasas; sin embargo, algunas de ellas referentes al plancton son ricas en variación a 
diferentes escalas. En el medio pelágico la mayor variación de carácter temporal se ha 
asociado a cambios en la circulación general del océano en la escala interanual. En 
particular la producción primaria en los Sistemas de Frontera Este muestra una 
variabilidad definida en la escala estacional, mientras que en la escala interanual se ve 
afectada por la presencia de eventos como El Niño y la Niña (Chelton et al. 1982). 
 
II. Antecedentes 
 Schwing et al. (1997) observaron que la variabilidad física en el Sistema de la 
Corriente de California durante 1996 y 1997 estuvo relacionada con anomalías 
climáticas del Pacifico Tropical; que presentó desde septiembre de 1995 a junio de 1996 
condiciones moderadas y hacia enero de 1997 condiciones débiles propias de un evento 
de La Niña. En febrero de 1997 se presentó un cambio hacia condiciones de un evento 
de El Niño; sin embargo, éste no se percibió en la región de la Península de Baja 
California o el sur de California sino hasta julio de 1997 (Lynn et al. 1998). 
 Las condiciones del evento de El Niño se desarrollaron a partir del verano de 
1997, observándose éstas en el hundimiento de la termoclina y nutriclina, la alta 
temperatura superficial del océano, el desplazamiento longitudinal del núcleo de la 
Corriente de California y el fortalecimiento del flujo polar costero de la Contracorriente 
del Sur de California (Lynn et al. 1998) y prevalecieron en la región del Sistema hasta 
el verano de 1998 (Hayward et al. 1999). En el verano de 1998 las condiciones de El 
Niño se debilitaron y el subsiguiente otoño mostró nuevamente una transición hacia 
aguas templadas más productivas, asociado a un evento fuerte de La Niña y al 
forzamiento de vientos favorables para las surgencias sobre la costa occidental 
Californiana (Hayward et al. 1999). Leben et al. (2000) en las regiones central y sur de 
California y Levitus et al. (2000) en el océano Pacífico, observaron que durante 1997 se 
alcanzó el más alto contenido de calor de acuerdo a los registros de las series de 1993-
1998 y 1948-1998 respectivamente. Antonov et al. (2004) mostraron que los cambios 
estacionales más acentuados de la temperatura superficial del océano (0-250 m) se 
presentaron en el hemisferio norte durante 1997. Cullen et al. (1983) observaron en la 
zona costera de la Bahía del Sur de California que la ausencia del nitrato dentro de la 
capa de mezcla está relacionada con temperaturas mayores de 15ºC y propusieron que el 
paso de ondas internas de frontera sobre la plataforma Californiana es un posible 
 2
mecanismo de transporte del nitrato hacia la zona eufótica. Chávez et al. (2002) y 
Handler (2002) observaron una fuerte desnitrificación de las aguas superficiales en la 
región central de California, característica que utilizaron como identificador del origen 
de las aguas durante los eventos de El Niño (97-98) y La Niña (98-99). Carr (2002) y 
Carr et al. (2002) estudiaron la variabilidad interanual de la producción primaria y 
biomasa en los cuatro principales Sistemas de Frontera Este, encontrando que ambas 
variables fueron similares en 1997 y 1999, mientras que 1998 mostró valores 
significativamente menores. Hernández de la Torre et al. (2003) observaron que de 
1970 a 2002 los efectos de los eventos de El Niño (incremento de la temperatura y 
disminución del aporte de nitrato a la zona eufótica) fueron los principales procesos que 
afectaron la producción primaria en el sur del Sistema de la Corriente de California. 
Cepeda-Morales (2004) observó que el decremento e incremento de la producción 
primaria y biomasa en la región sur de la Corriente de California estuvo asociado a 
efectos causados por los eventos de El Niño (1997-98) y La Niña (1998-99) 
respectivamente. 
 
III. Estado del Arte 
 El conocimiento sobre la distribución y variabilidad de la producción primaria 
ha avanzado rápidamente en los últimos años ayudado más que nada por la tecnología 
satelital, que tiene su base sobre estudios realizados previamente en laboratorio y 
campo. Sin embargo, cualquier método utilizado para entender y reproducir (modelar) 
la naturaleza del proceso fotosintético tiene sus limitaciones. 
 Comprender los mecanismos y la variabilidad de la producción primaria 
inducida por eventos tales como El Niño y La Niña ha cobrado un interés general 
(Nkemdirin, 2000). No sólo por que la producción primaria es la base de la cadena 
trófica en el océano, sino por ser a la vez, el mecanismo oceánico biológicamente más 
importante en el secuestro del dióxido de carbono causante del calentamiento global 
(Berger et al. 1989). A partir de estudios sobre la variabilidad interanual de la 
hidrografía y producción primaria, y utilizando el análisis oceanográfico se busca 
contribuir al conocimiento de la interacción de los campos físico, químico y biológico 
durante los eventos de El Niño (1997-98) y la Niña (1998-99) y la influencia que tienen 
estos sobre la producción primaria en la región del Sur de California E.U.A. 
 
 
 3
IV. Objetivos 
 Objetivo General 
 Establecer mediante el análisis espacial las diferencias hidrográficas invernales 
de los eventos de El Niño (1997-98) y La Niña (1998-99), y su efecto sobre la 
Producción Primaria en el Sur de California, E.U.A. 
 
 Objetivos Particulares 
 Identificar las variables físicas, químicas y biológicas, que permitan diferenciar 
temporalmente la hidrografía de ambos eventos en los respectivos campos. 
 Calcular mediante el análisis espacial las diferencias temporales de las variables 
indicadoras de los eventos en el área de estudio. 
 Determinar mediante análisis estadísticos la relación de la Producción Primaria 
con los campos hidrográficos; así como el grado de organización de los campos en cada 
una de las hidrografías analizadas. 
 
V. Área de Estudio 
 El área de estudio se localiza en la región central del Sistema de la Corriente de 
California (Kin’dyushev, 1970) entre Punta Concepción y San Diego California, 
E.U.A.; entre los 29.8º - 35º N y los 117º - 124.5º W, abarca un área de 223,411.53 km2 
aproximadamente (Fig. 1) y comprende las regiones costera o Bahía del Sur de 
California y oceánica adyacentes a la costa Californiana. 
 La circulación costera y oceánica como parte del sistema es compleja y está 
influenciada por la batimetría regional y la variación climática estacional e interanual. 
Confluyen al área: el flujo ecuatorial de la Corriente de California (CC), los flujos 
polares de la Contracorriente Subsuperficial de California (CSC) y las Corrientes 
superficiales de Davidson (CD) y la Contracorriente del Sur de California (CS); como 
resultado se desarrolla una circulación ciclónica a manera de remolino (Southern 
California Eddy - SCE) (Jackson, 1986) (Fig. 1). 
 Las masas de agua presentes en el área de estudio son: la masa de agua del 
Subartico (SAW: 8 - 21º C, 33 - 34‰), la Tropical Superficial del Pacífico Este (TSW: 
25 - 30º C, 33 - 34‰), la Subtropical Superficial (StSW: 21 - 28º C, 34.4 - 35‰), la 
Ecuatorial Subsuperficial (ESsW: 8 - 15º C, 34.3 - 35‰), la Intermedia del Pacífico 
Norte (NPIW: 5º C, 34.3‰) y la Profunda del Pacífico (PDW: 2º C, 34.6‰) (Durazo y 
Baumgartner, 2002). 
 4
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31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Tijuana
San Diego
Punta Concepción
#
Estaciones de
muestreo
Línea de
costa
N
100 0 100 Kilometros
Figura1. Localización del área de estudio y estaciones de muestreo de los cruceros del 
programa CalCOFI. Las flechas indican la dirección de la circulación: azul - CC, roja - 
CSC, violeta - CS, verde - CD y naranja – SCE (Jackson, 1986). 
 
 
 Geológicamente el área se sitúa en el Borde Continental Californiano, 
caracterizado por un régimen marginal que cambia de Convergente en Colisión a 
Convergente Transformante. Considerándose como región costera o Bahía del Sur de 
California a la extensión latitudinal desde la cuenca de Santa Bárbara al Norte hasta la 
cuenca de Colonet al Sur y longitudinal desde el borde continental - peninsular al Este 
hasta el Escarpe de Patton al Oeste y oceánica hacia el Oeste desde el Escarpe (Fig. 2) 
(Gorsline et al. 1989). 
 
 5
-125 -120 -115 -110
30
35
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3
Elevación km
NOAA/Smith & Sandwell
Punta Concepción
San Diego
Océano Pacífico
 
Figura 2. Mapa batimétrico del Sur de California. La línea roja muestra la alineación del 
Escarpe de Patton (modificado de: Smith y Sandwell, 1997). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 6
VI. Metodología 
VI.1. Base de Datos 
 La metodología se apega al protocolo propuesto por la National Aeronautics and 
Space Administration (NASA) de los E.U.A. a principios de la década de los ochentas. 
Debido a que los niveles de datos fueron propuestos originalmente para información 
satelital y adecuados posteriormente para datos in situ, se describen los niveles de datos 
para observaciones in situ (NAP, 1993): 
 
- Nivel 0: Para observaciones in situ, este nivel puede consistir en voltios o 
conteos de algún tipo. Los datos de este nivel son también considerados 
experimentales. 
 
- Nivel 1A: Son datos del Nivel 0 transformados reversiblemente o con formato, 
puestos en un sistema coordenado (p.e. tiempo, latitud, longitud, profundidad). 
Para los datos in situ los niveles 0 y 1A son iguales. 
 
- Nivel 1B: Para observaciones in situ, este nivel corresponde a los parámetros 
geofísicos de interés (p.e. temperatura, salinidad, etc.) con información auxiliar 
(tiempo, latitud, longitud, etc.) y ordenados. 
 
- Nivel 2: Para observaciones in situ, los datos del Nivel 2 son los parámetros 
geofísicos del nivel 1B, corregidos de cualquier error sistemático, ajuste o 
calibración. 
 
- Nivel 3: Son los parámetros geofísicos adecuados a una malla espacial o 
temporalmente regular, o una malla espacio-temporal regularmente distribuida 
mediante promedios o interpolaciones. 
 
- Nivel 4: Este nivel se refiere a análisis o transformaciones irreversibles de los 
datos del Nivel 3, en los que se obtiene información estadística o numérica con 
distribución espacio-temporal regular (p.e. resultados de modelos numéricos). 
 
 
 
 7
VI.2. Obtención, Procedimientos y Análisis de Datos 
VI.2.1. Nivel 1B 
La base de datos para la realización del presente estudio se obtuvo del sitio web: 
http://www.calcofi.org/newhome/data/1990s.html del programa California Cooperative 
Oceanic Fisheries Investigations (CalCOFI) correspondiente a los cruceros que 
caracterizan las hidrografías invernales de 1997 (del 1 al 14 de febrero), 1998 (del 26 de 
enero al 11 de febrero) y 1999 (del 12 al 25 de enero). La temporalidad es representada 
por “capas” de acuerdo al criterio propuesto por Lucas (2001), así: t = 97 representa la 
distribución de las variables en 1997, t = 98 las representa en 1998 y t = 99 en 1999. 
 
VI.2.2. Nivel 2 
 La base de datos se cambió a formato ASCII (archivo.txt) generando matrices 
(m(profundidad) , n(variable)) para toda estación de muestreo en cada crucero y revisadas para 
el correspondiente manejo y cálculo de las variables en los respectivos campos. 
 
VI.2.3. Nivel 3 
 En este nivel se elaboraron programas en Matlab® 5.3. (The MathWorks, Inc, 
1984-1999) para el cálculo de aquellas variables que caracterizaran no sólo el estado de 
la columna de agua; sino también que pudiera representarse espacialmente su 
distribución y generar los mapas de diferencias espacio-temporales de los respectivos 
campos en el evento El Niño (1997-98) y La Niña (1998-99). 
 
VI.2.3.1. Campo Físico 
 Partiendo de la base de datos y de acuerdo al criterio de Kara et al. (2000) se 
calcularon la Profundidad de la Capa Isotermal (Isotermal Layer Depth, ILD) y la 
Temperatura Base (Tb) de la capa utilizando una diferencia de temperatura ∆T=0.25º C. 
 El contenido de calor (Q) en la capa isotermal se calculó de acuerdo a la integral: 
 
z = ILD
z = 0
* *Q = T D Cp dz∫ 
 
 8
http://www.calcofi.org/newhome/data/1990s.html
en donde Q es el contenido de calor (Joules m-2), T es la temperatura en grados 
centígrados (ºC), D es la densidad del agua de mar (Kg m-3) y Cp es el coeficiente de 
calor específico del agua de mar (Joules Kg-1 ºC-1). 
 Para determinar la profundidad de la zona eufótica (Zeu) se calculó el coeficiente 
de atenuación de la luz en función de la profundidad del disco de Secchi mediante la 
formula: 
1.7 /d SecchiK Z= 
en donde Kd (m-1) es el coeficiente de atenuación y ZSecchi (m) es la profundidad de 
desaparición del disco. 
 A partir de la Ley de Lambert-Beer se calculó la profundidad física de la zona 
eufótica (z) al 0.1% de irradiancia considerando que por arriba de esta profundidad 
existe un incremento neto de la fotosíntesis (Parsons et al. 1984) como lo muestran los 
experimentos realizados por: Geider et al.(1985, 1986) con la diatomea Phaeodactylum 
tricornutum (Bacillarophyceae) y Gibson (1987) con cianobacterias (tomados de 
Smetacek y Passow, 1990). 
 Así, para determinar la profundidad física de la zona eufótica (Zeu) se procedió 
de la siguiente manera: 
 Ley de Lambert-Beer: 
-
( ) (0) 
d
d d
K z
z eε ε= 
 simplificando: 
( )( ) (0)ln /d d dz K zε ε− = 
 en donde: 
0.1% 100%( ) ( )ln( / )d d dK zε ε− = 
 resolviendo: 
6.9 / dK z= 
 
en donde 0 1d %( . )ε es la profundidad física del 0.1% de irradiancia, 100d %( )ε es el 100% 
de irradiancia en la superficie, Kd es el coeficiente de atenuación, z es la profundidad 
física (m) de la zona eufótica (Kirk, 1983). Posteriormente los puntos fueron 
interpolados, con los criterios descritos en el siguiente apartado y la profundidad (z) se 
obtuvo directamente de los mapas de distribución generados con el Sistema de 
Información Geográfica. 
 9
VI.2.3.2. Campos Químico y Biológico (Biomasa) 
 El cálculo de la concentración integrada de los nutrientes: silicato (SiO3), fosfato 
(PO4-3) y nitrato (NO3-1), y biomasa (clorofila - Chl a) en la zona eufótica se realizó 
mediante la siguiente integral y utilizando como límite inferior la profundidad física de 
la zona eufótica (z): 
[ ]
0
z Zeu
i
z
iC c
=
=
= ∫ dz 
en donde Ci es la concentración integrada respectiva expresada para los nutrientes en 
mM m y para la biomasa (Chl a) en mg m-2; y ci es la concentración de los nutrientes en 
(µM) o la clorofila (mg m-3) en cada nivel de profundidad. 
 Una vez obtenidos los resultados de los campos físico, químico y biológico que 
caracterizan las condiciones de la capa isotermal y zona eufótica para cada estación de 
muestreo, las variables derivadas se ingresaron al sistema de información geográfica 
(SIG) ArcView GIS 3.2 (ESRI, Inc, 1991-1996). En el sistema de información se 
interpolaron los mapas de distribución de las variables utilizando el método de Kriging 
(Clark, 1979), generando mallas de (m(250), n(308)) y tamaño de celda de 0.0279 grados 
(~ 2.565 km). Las diferencias espacio-temporales de todas las variables se calcularon 
mediante una operación de substracción matricial, obteniendo la información necesaria 
para generar los mapas fínales de distribución. 
 
VI.2.4. Nivel 4 
VI.2.4.1. Campo Biológico (Producción Primaria) 
 Los valores de producción primaria (asimilación de 14C) corresponden a 
incubaciones del medio día local aparente (Local Aparent Noon, LAN ≈ 12:00 p.m.)al 
atardecer civil (Civil Twilight ≈ 17:30 p.m.) de acuerdo al tiempo estándar del Pacífico 
(Pacific Standard Time, PST) y se reportan en (mg 14C m-2 h-1) para cada estación. 
 La base de datos de producción de t = 97, 98 y 99 tienen respectivamente n = 16, 
15 y 14 estaciones de muestreo en las que se realizó la incubación de 14C. 
 Con el propósito de estimar la producción en las estaciones donde no se realizó 
la incubación, se unieron las bases de t = 97, 98 y 99 buscando con esto tener una base 
donde estuviera representada la variabilidad de la producción y de las variables 
derivadas de los campos físico, químico y biológico en las respectivas estaciones. 
 10
 Se determinó a la nueva base (n = 45) la naturaleza de la distribución de las 
variables con una prueba de Kolmogorov-Smirnov para decidir el uso adecuado del 
análisis estadístico. Y se realizó una correlación para establecer la relación de la 
producción primaria con las variables derivadas de los campos físico, químico y 
biológico. 
 Posteriormente con los resultados de la correlación se generó un modelo 
mediante una regresión lineal de tipo Piecewise con punto de inflexión, con la finalidad 
de poder regionalizar las estimaciones en función de las áreas de mayor o menor 
producción. 
 Adicionalmente se realizaron mapas preliminares de distribución de la 
producción para t = 97, 98 y 99 con sus respectivas estaciones, en los cuales se obtuvo 
la distribución de la isolínea que marcó el valor del punto de inflexión del modelo y así 
programar las ecuaciones para la estimación de la producción en las estaciones 
correspondientes de acuerdo a la regionalización. Los mapas de distribución de la 
producción primaria en t = 97, 98 y 99 se realizaron con los mismos criterios utilizados 
en los mapas generados en el Nivel 3. Los cálculos estadísticos se realizaron con el 
paquete Statistica 6.0 (Statsoft, Inc, 1984-2001). 
 
VI.2.4.2. Estadísticos Básicos 
 Los parámetros estadísticos: media, desviación estándar, máximo, mínimo y 
rango de las diferencias espacio-temporales de las variables se obtuvieron a partir de los 
mapas en el sistema de información geográfica. 
 
VI.2.4.3. Análisis de Factores 
 Para determinar el grado de organización y/o interacción de los campos físico, 
químico y biológico en cada hidrografía (t = 97, 98 y 99) se utilizó el Análisis de 
Factores con extracción por componentes principales, considerando el mínimo 
recomendado para el (eigenvalor) valor propio ≥ 1, un valor de correlación significativa 
de las variables ≥ 0.5 y el método de rotación de factores de Varimax (Lewis-Beck et al. 
2003, en http://www.utdallas.edu/~herve ). 
 
 
 
 11
http://www.utdallas.edu/~herve
 12
VII. Resultados 
 En general la descripción de los resultados está centrada en señalar la magnitud 
de las diferencias de las variables y se hizo modificando la regionalización del Borde 
Californiano propuesta por Jones (1971) denominando: Área de la Bahía norte (I) y sur 
(II) a las regiones comprendidas entre la línea de costa y el escarpe de Patton. Área 
Oceánica norte (III) y sur (IV) internas y Oceánica norte (V) y sur (VI) externas a la 
región al Oeste del escarpe (Fig. 3). 
 Los mapas de distribución no representan valores de las variables, sino la 
magnitud de los cambios de cada una de ellas entre una hidrografía y otra, es decir: t = 
98-97 representa el cambio en la distribución de una variable de 1997 a 1998 y t = 99-
98 los cambios de 1998 a 1999. Los mapas de distribución de las variables pueden 
consultarse en las figuras del Apéndice A. 
 
-125
-125
-124
-124
-123
-123
-122
-122
-121
-121
-120
-120
-119
-119
-118
-118
-117
-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Punta Concepción
San Diego
Tijuana
I
II
III
IV
V
VI
100 0 100 Kilometros
Línea de Costa
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Estación de
muestreo
Océano Pacífico
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N
 
Figura 3. Mapa de la regionalización del área de estudio para la descripción de los 
resultados. 
 13
VII.1. Descripción del Campo Físico 
 La distribución de la capa isotermal en t = 97 fue somera (< 41.5 m) en las áreas 
norte y sur de la bahía y en el límite de las áreas oceánica sur interna y externa. Entre las 
áreas oceánicas externas norte y sur el espesor de la capa mostró un intervalo de 41.5 - 
66.5 m de profundidad (Fig. A.1). 
 La capa isotermal en t = 98 mostró un incremento mayor de 41.5 m y sólo en las 
áreas del sur de la bahía y oceánica interna la profundidad fue menor de 29 m (Fig. 
A.2). 
 Durante t = 99 y con excepción del área oceánica sur externa que presentó 
profundidades de la capa mayores a 41.5 m, en el resto del área la capa disminuyó su 
espesor a menos de 41.5 m de profundidad (Fig. A.3). 
 La diferencia observada en el espesor de la capa para t = 98-97 mostró un 
adelgazamiento entre -10 y -50 m en el área sur de la bahía y en las áreas oceánicas 
norte externa y sur interna. Mientras que en el resto del área de estudio el incremento de 
la capa varió entre 10 y 90 m de profundidad. (Fig. 4). 
 La diferencia de profundidad de la capa entre t = 99-98 disminuyó en el área sur 
de la bahía entre -10 y -30 m. En las áreas oceánicas sur externa e interna y norte 
externa la capa permaneció relativamente profunda de 10 a 50 m. En las áreas oceánica 
norte interna y parte del sur de la bahía el adelgazamiento fue mayor entre -30 y -90 m 
(Fig. 5). 
 En la tabla 1 se presentan los parámetros estadísticos de las diferencias de la 
capa isotermal en los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
Tabla 1. Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de la capa isotermal para 
 los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
Estadístico ∆ ILD (m) t = 98-97 ∆ ILD (m) t = 99-98 
Media 28.84 -29.81 
Desviación estándar 21.46 23.39 
Máximo 82.06 -90.92 
Mínimo -31.10 56.04 
Rango 113.16 146.96 
 
 14
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-125
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-124
-123
-123
-122
-122
-121
-121
-120
-120
-119
-119
-118
-118
-117
-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Punta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
Línea de 
costa
#
Estación de 
muestreo
100 0 100 Kilometros
Capa Isotermal
-70 - -50
-50 - -30
-30 - -10
-10 - 10
 10 - 30
 30 - 50
 50 - 70
 70 - 90
-90 - -70
N
 
Figura 4. Distribución de la diferencia de profundidad de la capa isotermal de t = 98-97 
en el área de estudio. Línea roja = 0. 
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-125
-124
-124
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-123
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-122
-121
-121
-120
-120
-119
-119
-118
-118
-117
-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Línea de 
costa
#
Estación de
muestreo
100 0 100 Kilometros
N
Capa Isotermal
-70 - -50
-50 - -30
-30 - -10
-10 - 10
 10 - 30
 30 - 50
 50 - 70
 70 - 90
-90 - -70
Punta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
 
Figura 5. Distribución de la diferencia de profundidad de la capa isotermal de t = 99-98 
en el área de estudio. Línea roja = 0. 
 15
 La temperatura base de la capa en t = 97 mostró un intervalo amplio de 12º a 17º 
C. En el extremo norte del área de la bahía y oceánica interna norte la temperatura fue 
de 12º a 14º C; en las áreas oceánicas externas e interna sur y sur de la bahía la 
temperatura fue de 14º a 16º C y sólo en la zona costera al norte de San Diego la 
temperatura alcanzó los 17º C. (Fig.A.4). 
 La temperatura de la capa en t = 98presentó un incremento, más sin embargo el 
intervalo fue pequeño: 14º a 18º C. El área mostró un gradiente de sur a norte con las 
mayores temperaturas (16º a 18º C) en las áreas del sur de la bahía y oceánicas sur 
interna y externa. En las áreas del norte, tanto de la bahía como oceánicas la 
temperatura fue menor entre 14º y 16º C (Fig. A.5). 
 Los valores de la temperatura en t = 99 disminuyeron presentando un intervalo 
pequeño entre 11º y 15º C. Las áreas oceánicas externas norte y sur y parte del área sur 
de la bahía mostraron las mayores temperaturas (13º a 15º C). Las áreas oceánicas 
internas norte y sur, así como el área norte de la bahía presentaron temperaturas 
menores a 13º C (Fig. A.6). 
 La diferencia de temperatura entre t = 98-97 presentó un incremento entre 0.5º y 
2.5º C en las áreas norte y sur de la bahía. En las áreas oceánicas internas el incremento 
alcanzó 3.5º C. El área oceánica sur externa mostró una diferencia entre 0.5º y 2.5º C; y 
en el área oceánica norte externa la diferencia fue mínima de -0.5º a 0.5º C. (Fig. 6). 
 Los cambios de temperatura entre t = 99-98 mostraron una disminución 
acentuada de -4.5º en las áreas de la bahía y oceánicas. En las áreas oceánicas externas 
el intervalo de disminución fue de sur a norte y de -3.5º a -0.5º C (Fig. 7). 
 La tabla 2 presenta las estadísticas básicas de las diferencias en la temperatura 
base de la capa en ambos eventos. 
 
Tabla 2. Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de la temperatura base 
 para los cambios: t = 98-97 y t = 99-98. 
 
Estadístico ∆ Tb (ºC) t = 98-97 ∆ Tb (ºC) t = 99-98 
Media 1.42 -1.89 
Desviación estándar 0.66 0.84 
Máximo 3.61 -3.73 
Mínimo -0.06 0.52 
Rango 3.67 4.25 
 
 16
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-125
-125
-124
-124
-123
-123
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-122
-121
-121
-120
-120
-119
-119
-118
-118
-117
-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Punta Concepción
San Diego
Tijuana Temperatura
Base
-4.5 - -3.5
-3.5 - -2.5
-2.5 - -1.5
-1.5 - -0.5
-0.5 - 0.5
 0.5 - 1.5
 1.5 - 2.5
 2.5 - 3.5
 3.5 - 4.5
Línea de
costa
Estación de
muestreo
N
100 0 100 Kilometros
Océano Pacífico
#
 
Figura 6. Distribución de la diferencia de la temperatura base de t = 98-97 en el área de 
estudio. Línea roja = 0. 
-125
-125
-124
-124
-123
-123
-122
-122
-121
-121
-120
-120
-119
-119
-118
-118
-117
-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Temperatura
Base
-4.5 - -3.5
-3.5 - -2.5
-2.5 - -1.5
-1.5 - -0.5
-0.5 - 0.5
 0.5 - 1.5
 1.5 - 2.5
 2.5 - 3.5
 3.5 - 4.5
Línea de
costa
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Estación de
muestreo
100 0 100 Kilometros
N
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Punta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
 
Figura 7. Distribución de la diferencia de la temperatura base t = 99-98 en el área de 
estudio. Línea roja = 0. 
 17
 El contenido de calor durante t = 97 mostró un gradiente latitudinal y 
perpendicular a la costa de 1.2 a 4.4 G Joules m-2, siendo las áreas sureñas las de mayor 
contenido (> 3.6 G Joules m-2) (Fig. A.7). 
 Durante t = 98 el contenido de calor mostró un fuerte incremento en toda el área 
alcanzando valores entre 6.8 y 8.4 G Joules m-2. Las áreas sur de la bahía y oceánica 
externa presentaron el mayor incremento (> 7.6 G Joules m-2), mientras en el resto del 
área de estudio el incremento fue de 6.8 a 7.6 G Joules m-2 (Fig. A.8). 
 El contenido en t = 99 presentó un marcado gradiente latitudinal entre 1.2 y 6.8 
G Joules m-2. Distribuido desde las áreas del sur de la bahía y oceánicas interna y 
externa (2.8 a 6.8 G Joules m-2) hacia las áreas del norte de la bahía y oceánicas (1.2 a 
2.8 G Joules m-2) (Fig. A.9). 
 La variación del contenido de calor entre t = 98-97 mostró un incremento en las 
áreas del norte de la bahía, oceánicas interna y parte de la externa y oceánica, así como 
al sur de las islas y perpendicular a la costa se presentó un incremento de 3.5 a 4.7 G 
Joules m-2. En el resto del área de la bahía y oceánica el incremento fue de 2.3 a 3.5 G 
Joules m-2 (Fig.8). 
 Los cambios del contenido entre t = 99-98 presentaron un decremento marcado 
entre -6.1 y -0.1 G Joules m-2. El contenido mostró un gradiente latitudinal con la mayor 
variación en las áreas del norte de la bahía y oceánicas interna y externa (-6.1 a -3.7 G 
Joules m-2). En las áreas del sur de la bahía y oceánicas interna y externa el cambio fue 
entre -3.7 y -0.1 G Joules m-2 (Fig. 9). 
 En al tabla 3 se presentan las estadísticas básicas de los cambios del contenido 
de calor para t = 98-97 y t = 99-98. 
 
Tabla 3. Valores de las estadísticas básicas de las diferencias del contenido de calor para 
 los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
Estadístico ∆ Q (G Joules m-2) 
t = 98-97 
∆ Q (G Joules m-2) 
t = 99-98 
Media 3.36 -3.34 
Desviación estándar 0.33 1.71 
Máximo 4.78 -6.15 
Mínimo 2.82 -0.69 
Rango 1.96 5.46 
 
 
 
 18
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-125
-124
-124
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-123
-122
-122
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-121
-120
-120
-119
-119
-118
-118
-117
-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Línea de
costa
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Estación de
muestreo
100 0 100 Kilometros
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Punta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
Contenido
de Calor
-6.1 - -4.9
-4.9 - -3.7
-3.7 - -2.5
-2.5 - -1.3
-1.3 - -0.1
-0.1 - 1.1
 1.1 - 2.3
 2.3 - 3.5
 3.5 - 4.7
 
Figura 8. Distribución de la diferencia del contenido de calor entre t = 98-97 en el área 
de estudio. 
-125
-125
-124
-124
-123
-123
-122
-122
-121
-121
-120
-120
-119
-119
-118
-118
-117
-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Línea de
costa
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Estación de
muestreo
100 0 100 Kilometros
N
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Punta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
Contenido
de Calor
-6.1 - -4.9-4.9 - -3.7
-3.7 - -2.5-2.5 - -1.3-1.3 - -0.1
-0.1 - 1.1 1.1 - 2.3
 2.3 - 3.5 3.5 - 4.7
 
Figura 9. Distribución de la diferencia del contenido de calor entre t = 99-98 en el área 
de estudio. 
 19
 La profundidad de la zona eufótica durante t = 97 mostró en las áreas sur y norte 
de la bahía un gradiente de 73 a 10 m de profundidad. En las áreas oceánicas internas 
norte y sur la profundidad estuvo en general entre 31 y 52 m y en las áreas oceánicas 
externas la profundidad se incrementó de 73 a 178 m (Fig. A.10). 
 La profundidad durante t = 98 se incrementó, el intervalo de 10 a 94 m sólo se 
observó en el área del sur de la bahía. Las áreas oceánicas internas mostraron un núcleo 
extendido latitudinalmente de profundidades de 115 a 178 m, al igual que el sur del área 
oceánica externa. El área oceánica externa del norte mostró un núcleo pequeño de entre 
73 y 94 m de profundidad (Fig. A.11). 
 La zona eufótica durante t = 99 disminuyó su espesor y presentó un gradiente 
longitudinal desde las áreas de la bahía (10 m) hacia las áreas oceánicas externas (94 a 
136 m) (Fig. A.12). 
 La diferencia de profundidad de la zona eufótica entre t = 98-97 presentó un 
adelgazamiento en el área sur de la bahía entre -11 y -33 m. En las áreas oceánicas 
internas y norte de la bahía la profundidad se incrementó entre 11 y 99 m y en las áreas 
oceánicas externas sur y norte la profundidad mostró una variación pequeña de sur a 
norte entre 33 y -11 m de profundidad(Fig. 10). 
 El cambio de profundidad de la zona eufótica entre t = 99-98 se caracterizó por 
un afloramiento o adelgazamiento generalizado entre -55 y -33 m en las áreas de la 
bahía y oceánicas externas. En las áreas oceánicas internas la excursión de la zona 
eufótica fue entre -55 y -99 m (Fig. 11). 
 En la tabla 4 se presentan las estadísticas básicas de los cambios (excursiones 
verticales) de la zona eufótica para t = 98-97 y t = 99-98. 
 
Tabla 4. Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de profundidad de la zona 
 eufótica para los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
Estadístico ∆ Zeu (m) t = 98-97 ∆ Zeu (m) t = 99-98 
Media 34.82 -44.77 
Desviación estándar 30.93 25.96 
Máximo 97.60 -93.33 
Mínimo -57.33 24.71 
Rango 154.93 118.04 
 
 
 20
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-124
-123
-123
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-122
-121
-121
-120
-120
-119
-119
-118
-118
-117
-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Punta Concepción
San Diego
Tijuana Zona
Eufótica
-99 - -77
-77 - -55
-55 - -33
-33 - -11
-11 - 11
 11 - 33
 33 - 55
 55 - 77
 77 - 99
Línea de
costa
#
Estación de
muestreo
N
100 0 100 Kilometros
Océano Pacífico
 
Figura 10. Distribución de la diferencia de profundidad de la zona eufótica entre 
t = 98-97 en el área de estudio. Línea roja = 0. 
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-125
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-124
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-123
-122
-122
-121
-121
-120
-120
-119
-119
-118
-118
-117
-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Zona
Eufótica
-99 - -77
-77 - -55
-55 - 33
-33 - -11
-11 - 11
 11 - 33
 33 - 55
 55 - 77
 77 - 99
Línea de
costa
#
Estación de
muestreo
Punta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
N
100 0 100 Kilometros
 
Figura 11. Distribución de la diferencia de profundidad de la zona eufótica entre 
t = 99-98 en el área de estudio. Línea roja = 0. 
 21
 El coeficiente de atenuación de la luz presentó una variación longitudinal y 
latitudinal entre cada una de las hidrografías analizadas, de acuerdo al criterio de 
clasificación óptica de aguas naturales de Jerlov (Premože et al. 2001; Sarangi et al. 
2002). 
 Así, en t = 97 el coeficiente mostró un intervalo entre aguas oceánicas Tipo I y 
costeras Tipo 3 con valores entre 0.034 y 0.28 m-1 y en promedio el área se caracterizó 
por aguas oceánicas de Tipo II (Figs. 12 y 13). 
 En el invierno de t = 98, el coeficiente tuvo un intervalo más amplio entre 0.034 
y 0.56 m-1 que va de aguas oceánicas Tipo I a costeras Tipo 5 y teniendo en promedio 
un carácter oceánico Tipo III (Figs. 12 y 13). 
 El coeficiente durante t = 99 en promedio continuó siendo oceánico de Tipo III; 
sin embargo, el intervalo mostrado por éste fue más pequeño que los dos inviernos 
anteriores (0.04 y 0.15 m-1), caracterizando aguas oceánicas Tipo II y costeras Tipo 1. 
 La tabla 5 muestra los valores estadísticos de los cambios del coeficiente de 
atenuación de la luz para t = 97, 98 y 99 (Figs. 12 y 13). 
 
Tabla 5. Valores estadísticos del coeficiente de atenuación de la luz para t = 97, 98 y 99. 
 
Kd (m-1) (0.1 % luz, ζ = 6.9) 
Estadístico t = 97 t = 98 t = 99 
Media 0.086 0.092 0.091 
Desv. Estándar 0.057 0.131 0.034 
Máximo 0.28 0.56 0.15 
Mínimo 0.034 0.034 0.04 
Rango 0.246 0.526 0.11 
 
 
 
 22
-126 -124 -122 -120 -118 -116
Longitud
0.01
0.1
1
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Co
ef
ici
en
te 
de
 at
en
ua
ció
n 
K d
 (m
-1
)
Oceánico I
Oceánico II
Oceánico III
C ostero 1
Costero 3
Costero 5
C ostero 7
Costero 9
 
Figura 12. Gráfica de la variación longitudinal del coeficiente de atenuación de la luz 
(+) = 97; (♦) = 98; (■) = 99. Eje vertical en escala logarítmica (log 10). 
 
30 32 34 36
Latitud
0.01
0.1
1
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Co
ef
ici
en
te 
de
 at
en
uc
aió
n 
K d
 (m
-1
)
Oceánico I
Oceánico II
Oceánico III
C ostero 1
Costero 3
Costero 5
Costero 7
Coste ro 9
 
Figura 13. Gráfica de la variación latitudinal del coeficiente de atenuación de la luz 
 (+) = 97; (♦) = 98; (■) = 99. Eje vertical en escala logarítmica (log 10). 
 23
VII.2. Descripción del Campo Químico 
 En general los nutrientes integrados para t = 97, 98 y 99 presentaron una gran 
similitud en su distribución espacial, diferenciándose sólo por las concentraciones. 
 Éstos presentaron en t = 97 las mayores concentraciones desde el área sur de la 
bahía hacia las áreas oceánicas del sur, mientras que las menores concentraciones se 
localizaron en las áreas del norte de la bahía y oceánicas (Figs. A.13, A.16 y A.19). 
 La concentración de los nutrientes en t = 98 mostró una ligera disminución, 
distribuyéndose las mayores concentraciones alrededor del punto medio entre las cuatro 
áreas oceánicas y en las áreas de la bahía la concentración fue menor (Figs. A.14, A.17 
y A.20). 
 Para t = 99 el decremento fue más acentuado, las mayores concentraciones se 
presentaron en el área oceánica interna norte, mientras en el resto del área de estudio las 
concentraciones fueron las más bajas observadas (Figs. A.15, A.18 y A.21). 
 La diferencia del silicato en el cambio de t = 98-97 presentó un decaimiento 
entre -200 a -1400 mM m en el área sur de la bahía y oceánica interna del sur. En las 
áreas del norte de la bahía y oceánica interna la concentración se incrementó entre 100 y 
700 mM m y las áreas oceánicas externas presentaron un decaimiento de -200 a -500 
mM m (Fig. 15). 
 La variación en la concentración del silicato de t = 99-98 presentó un 
decaimiento del nutriente en toda el área de estudio. Entre las áreas oceánicas se 
presentó el mayor decaimiento -800 a -1400 mM m. En las áreas de la bahía y oceánicas 
internas y externas la disminución fue de -200 a -800 mM m con un pequeño núcleo de 
mínima variación entre 100 y -200 mM m (Fig. 16). 
 La tabla 6 se muestra las estadísticas básicas de las diferencias del silicato 
integrado en los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
Tabla 6. Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de concentración de 
 silicato integrado para los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
Estadístico ∆ SiO3 [mM m] t = 98-97 ∆ SiO3 [mM m] t = 99-98 
Media - 61.88 - 614.61 
Desviación estándar 380.96 254.32 
Máximo -1005.72 -1562.18 
Mínimo 883.79 168.38 
Rango 1889.51 1730.56 
 
 24
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-119
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-118
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-117
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-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Punta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
Línea de
costa
#
Estación de
muestreo
N
100 0 100 Kilometros
Silicato
-1700 - -1400
-1400 - -1100
-1100 - -800
-800 - -500
-500 - -200
-200 - 100
 100 - 400
 400 - 700
 700 - 1000
 
Figura 14. Distribución de la diferencia del silicato integrado de t = 98-97 en el área de 
estudio. Línea roja = 0. 
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-124
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-123
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-122
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-121
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-120
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-119
-118
-118
-117
-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Silicato
-1700 - -1400
-1400 - -1100
-1100 - -800
-800 - -500
-500 - -200
-200 - 100
 100 - 400
 400 - 700
 700 - 1000
Línea decosta
#
Estación de
muestreo
Punta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
N
100 0 100 Kilometros
 
Figura 15. Distribución de la diferencia del silicato integrado de t = 99-98 en el área de 
estudio. Línea roja = 0. 
 25
 La diferencia en la concentración del fosfato entre t = 98-97 presentó una 
distribución similar al silicato, con la mayor disminución de -30 a -90 mM m en las 
áreas del sur de la bahía y oceánica interna. Las áreas del norte de la bahía y oceánica 
interna mostraron un incremento de 10 y 50 mM m y las áreas oceánicas externas 
presentaron un decaimiento de -10 a -70 mM m (Fig. 17). 
 La diferencia de concentración del fosfato entre t = 99-98 mostró el máximo 
decaimiento en la intersección de las cuatro áreas oceánicas entre -70 y -110 mM m. En 
las áreas norte y sur de la bahía y oceánicas internas el decaimiento fue menor -50 a -90 
mM m y la menor variación se presentó en el área oceánica interna norte 10 y -10 mM 
m. Las áreas oceánicas externas norte y sur presentaron un decaimiento de -10 a -50 
mM m (Fig. 18). 
 Las estadísticas básicas de las diferencias del fosfato integrado se muestran en la 
tabla 7. 
 
Tabla 7. Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de concentración del 
 fosfato integrado para los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
Estadístico ∆ PO4-3 [mM m] t = 98-97 ∆ PO4-3 [mM m] t = 99-98 
Media -12.95 -54.76 
Desviación estándar 24.91 20.87 
Máximo -74.63 -128.32 
Mínimo 46.58 8.52 
Rango 121.21 136.84 
 
 26
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-119
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-118
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-117
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-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Punta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
Línea de
costa
#
Estación de
muestreo
Fosfato
-130 - -110
-110 - -90
-90 - -70
-70 - -50
-50 - -30
-30 - -10
-10 - 10
 10 - 30
 30 - 50
N
100 0 100 Kilometros
 
Figura 16. Distribución de la diferencia del fosfato integrado de t = 98-97 en el área de 
estudio. Línea roja = 0. 
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-119
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-118
-117
-117
-116
-116
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30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Fosfato
-110 - -90
-90 - -70
-70 - -50
-50 - -30
-30 - -10
-10 - 10
 10 - 30
 30 - 50
-130 - -110
Línea de
costa
#
Estación de
muestreo
N
100 0 100 Kilometros
Punta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
 
Figura 17. Distribución de la diferencia de fosfato integrado de t = 99-98 en el área de 
estudio. Línea roja = 0. 
 27
 La diferencia en la concentración del nitrato integrado entre t = 98-97 mostró la 
mayor disminución de -500 a -1700 mM m en las áreas del sur de la bahía y oceánica 
interna. Las áreas del norte de la bahía y oceánica interna tuvieron un incremento entre 
100 y 700 mM m, mientras que las áreas oceánicas externa mostraron un decremento 
menor entre -200 y -500 mM m (Fig. 19). 
 El cambio en la concentración del nitrato entre t = 99-98 presentó un decremento 
del nutriente en toda el área. De nueva cuenta, en la convergencia de las cuatro áreas 
oceánicas se presentó el mayor decaimiento entre -800 y -1400 mM m. En las áreas de 
la bahía y oceánicas internas la disminución fue menor entre -200 y -500 mM m y el 
área oceánica norte interna presentó un núcleo de mínimo cambio (-200 a 100 mM m). 
En las áreas oceánicas externas norte y sur la disminución del nutriente mostró valores 
entre -500 y -800 mM m (Fig. 20). 
 Los valores de las estadísticas básicas de las diferencias del nitrato integrado se 
presentan en la tabla 8. 
 
Tabla 8. Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de concentración del 
 nitrato integrado para los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
Estadístico ∆ NO3-1 [mM m] t = 98-97 ∆ NO3-1 [mM m] t = 99-98 
Media -112.69 -639.24 
Desviación estándar 388.65 279.71 
Máximo -1106.20 -1676.98 
Mínimo 837.09 249.07 
Rango 1943.29 1926.05 
 
 28
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-120
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-119
-118
-118
-117
-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Nitrato
-1700 - -1400
-1400 - -1100
-1100 - -800
-800 - -500
-500 - -200
-200 - 100
 100 - 400
 400 - 700
 700 - 1000
Línea de
costa
#
Estación de
muestreo
NPunta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
100 0 100 Kilometros
 
Figura 18. Distribución de la diferencia del nitrato integrado de t = 98-97 en el área de 
estudio. Línea roja = 0. 
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-121
-120
-120
-119
-119
-118
-118
-117
-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Nitrato
-1700 - -1400
-1400 - -1100
-1100 - -800
-800 - -500
-500 - -200
-200 - 100
 100 - 400
 400 - 700
 700 - 1000
Línea de
costa
#
Estación de
muestreo
NPunta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
100 0 100 Kilometros
 
Figura 19. Distribución de la diferencia del nitrato integrado de t = 99-98 en el área de 
estudio. Línea roja = 0. 
 29
VII.3. Descripción del Campo Biológico 
VII.3.1. Biomasa 
 La biomasa integrada en el invierno de t = 97 presentó la mayor concentración 
en el área norte de la bahía, en la región de las islas (130 a 218 mg Chl a m-2); sin 
embargo, en el extremo superior de la misma área la concentración fue menor a 64 mg 
Chl a m-2. En las áreas del sur de la bahía y las cuatro áreas oceánicas la concentración 
de biomasa fue muy baja entre 20 y 64 mg Chl a m-2 (Fig. A.22). 
 En el invierno de t = 98 la biomasa presentó un decaimiento generalizado en 
toda el área de estudio; la concentración integrada no excedió los 64 mg Chl a m-2 (Fig. 
A.23). 
 La biomasa en t = 99 presentó un ligero incremento en las áreas del norte de la 
bahía y oceánica interna norte, característica que se extendió parcialmente al área 
oceánica interna del sur (42 a 86 mg Chl a m-2) y puntualmente se presentó un núcleo de 
más de 86 mg Chl a m-2. En el resto del área de estudio la biomasa integrada fue menor 
a 42 mg Chl a m-2 (Fig. A.24). 
 El cambio en la concentración de la biomasa de t = 98-97 presentó la mayor 
disminución en el área norte de la bahía entre -60 y -180 mg Chl a m-2 y en el área sur 
ésta fue de -30 a -60 mg Chl a m-2. Las áreas oceánicas presentaron la mínima variación 
entre -30 y 30 mg Chl a m-2 (Fig. 21). 
 La variación de la biomasa de t = 99-98 mostró un incremento en las áreas norte 
y sur de la bahía de 30 y 60 mg Chl a m-2. En las áreas oceánicas internas la biomasa 
integrada tuvo un intervalo ligeramente mayor entre 30 y 90 mg Chl a m-2 y en las áreas 
oceánicas externas el incremento en la concentración fue similar al área de la bahía (30 
a 60 mg Chl a m-2) (Fig. 22). 
 La tabla 9 muestra las estadísticas básicas de la variación de la biomasa 
integrada para los eventos t = 98-97 y t = 99-98. 
 
Tabla 9. Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de la biomasa integrada 
 para los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
Estadístico ∆ Chl a (mg m-2) t = 98-97 ∆ Chl a (mg m-2) t = 99-98 
Media -9.52 7.33 
Desviación estándar 25.46 11.59 
Máximo -167.11 60.81 
Mínimo 34.00 -31.17 
Rango 201.11 91.98 
 30
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-121
-120
-120
-119
-119
-118
-118
-117
-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Biomasa
-180 - -150
-150 - -120
-120 - -90
-90 - -60
-60 - -30
-30 - 0
 0 - 30
 30 - 60
 60 - 90
Línea de
costa
#
Estación de
muestreo
N
Punta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
100 0 100 Kilometros
 
Figura 20. Distribución de la diferencia de la biomasa integrada de t = 98-97 en el área 
de estudio. Línea roja = 0. 
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-121
-120
-120
-119
-119
-118
-118
-117
-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
Punta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
Biomasa
-180 - -150
-150 - -120
-120 - -90
-90 - -60
-60 - -30
-30 - 0
 0 - 30
 30 - 60
 60 - 90
Línea de
costa
#
Estación de
muestreo
N
100 0 100 Kilometros
 
Figura 21. Distribución de la diferencia de la biomasa integrada de t = 99-98 en el área 
de estudio. Línea roja = 0. 
 31
 32
VII.3.2. Producción Primaria 
 Los resultados de la prueba de Kolmogorov-Smirnov (p < 0.05) aplicada a la 
producción y las variables derivadas de los campos físico, químico y biológico fueron 
favorables para la utilización del análisis estadístico paramétrico. 
 De acuerdo con los resultados de la prueba de distribución, se realizó la prueba 
de correlación para determinar las variables relacionadas con la producción primaria y 
se obtuvieron los siguientes resultados (Tabla 10). 
 
Tabla 10. Resultados de la prueba de correlación de las variables, p < 0.05 (valores 
 significativos en negritas). 
 
Var Zeu ILD Tb Q SiO3 PO4 NO3 Chl a PP 
Zeu 
ILD 0.57 
 
Tb 0.28 0.39 
 
Q 0.18 0.56 0.61 
 
SiO3 0.23 -0.19 -0.17 -0.31 
 
PO4 0.24 -0.13 -0.13 -0.29 0.99 
 
NO3 0.16 -0.23 -0.20 -0.30 0.99 0.98 
 
Chl a -0.23 -0.32 -0.21 -0.25 0.29 0.32 0.32 
 
PP -0.28 -0.40 -0.29 -0.24 0.24 0.24 0.29 0.91 
 
 
 
 En general, los resultados mostraron una correlación directa (0.39 a 0.61) entre 
las variables del campo físico; una correlación inversa (-0.32 a -0.40) de la capa 
isotermal con la biomasa y producción, y una correlación inversa (-0.30 a -0.31) del 
contenido de calor con los nutrientes (silicato y nitrato). 
 Las variables químicas presentaron una correlación directa entre ellas (0.98 a 
0.99), mientras que el fosfato y el nitrato mostraron una correlación directa (0.32) con la 
biomasa. 
 Y las variables del campo biológico mostraron una correlación directa entre 
ambas (0.91). 
 En función a los resultados de la correlación que muestran a la producción 
primaria asociada inversamente a la capa isotermal y directamente la biomasa integrada, 
se buscó un tipo de modelo que permitiera no sólo reproducir los valores de producción, 
sino también regionalizar aquellas áreas de mayor o menor producción. 
 
 
 33
 Así, se seleccionó un modelo de Regresión Lineal de Piecewise con punto de 
inflexión que tuvo propiedades de resolución o respuesta de: r = 0.94, varianza 
explicada del 89.71 %, punto de inflexión de 40.53 y dio como resultado las siguientes 
ecuaciones, para valores de producción (asimilación) menores a 40.53 mg C m-2 h-1: 
 
PP = 4.869 – (ILD * 0.004) + (Chl a * 0.755) 
 
y para valores mayores de 40.53 mg C m-2 h-1: 
 
PP = 13.745 – (ILD * 0.132) + (Chl a * 1.158) 
 
en donde PP es la asimilación de carbón expresada en mg C m-2 h-1, ILD es la 
profundidad de la capa isotermal y Chl a es la biomasa integrada. 
 Una vez obtenidas las ecuaciones, éstas se aplicaron de manera regionalizada 
(Figs. A.25-27) a las estaciones de producción primaria de t = 97, 98 y 99 generándose 
los siguientes resultados (Fig. 22). 
 
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220
PP observada (mg C m-2 h-1)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
PP
 c
al
cu
la
da
 (m
g 
C
 m
-2
 h
-1
)
PP calculada = 4.1953 + (0.8963 * PP observada)
 
Figura 22. Gráfica de los valores de PP observada vs PP calculada de acuerdo a las 
ecuaciones del modelo. La ecuación es un ajuste lineal de los datos observados y 
calculados. 
 34
 Por otra parte, para verificar la aplicabilidad del modelo se utilizó la base de 
datos del crucero de CalCOFI del invierno de 2005 (0501, n =15). Para esto se 
calcularon la profundidad de la capa isotermal y la biomasa integrada con los mismos 
criterios de las bases de t = 97, 98 y 99; y se aplicó el modelo para reproducir los 
valores de producción primaria de la base. A los resultados se aplicó una prueba de 
correlación de la producción observada vs la producción calculada obteniéndose los 
resultados que se muestran en la tabla 11 y figura 23. 
 
Tabla 11. Estadísticos y correlación de la producción observada y producción calculada 
 para el crucero 0501. 
 
 Media Desv. Estándar r p (< 0.05) 
PP observada 42.35 32.59 
PP calculada 45.31 22.15 0.88 0.00 
 
 
0 20 40 60 80 100 120 140 160
PP observada (mg C m-2 h-1)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
PP
 c
al
cu
la
da
 (m
g 
C
 m
-2
 h
-1
)
PP calculada = 18.8304 + (0.6645 * PP observada)
 
Figura 23. Gráfica de los valores de PP observada vs PP calculada de acuerdo a las 
ecuaciones del modelo para el crucero 0501. La ecuación es un ajuste lineal de los datos 
observados y calculados. 
 
 
 35
 Una vez corroborada la aplicabilidad del modelo en lo que respecta a su 
generalidad. Se programaron y aplicaron las ecuaciones a las estaciones regionalmente 
correspondientes, para finalmente generar los mapas de distribución y diferencias de 
producción primaria. 
 La producción en t = 97 presentó un núcleo en el área norte de la bahía con un 
intervalo de 92.5 a 263.5 mg C m-2 h-1. En las áreas sur de la bahía y oceánicas internas 
y externas la producción fue significativamente menor mostrando un intervalo de 7 a 64 
mg C m-2 h-1 (Fig. A.28). En t = 98 la producción disminuyó drásticamente por debajo 
de los 64 mg C m-2 h-1 afectando a las áreas de la bahía y oceánicas internas; sin 
embargo las áreas oceánicas externas no presentaron cambio alguno (Fig. A.29). La 
producción durante t = 99 se incrementó entre 35.5 y 121 mg C m-2 h-1 en las áreas de la 
bahía y oceánicas internas, mostrando un núcleo (92.5 a 121 mg C m-2 h-1) y las áreas 
oceánicas externas permanecieron sin cambio con un intervalo de 7 a 35.5 mg C m-2 h-1 
(Fig A.30). 
 La diferencia en la producción primaria entre t = 98-97 mostró un decremento de 
-78 a -214 mg C m-2 h-1 en el área norte de la bahía y en el área sur la disminución fue 
de -10 a -44 mg C m-2 h-1, al igual que entre las áreas norte y sur de la bahía y oceánicas 
internas. Entre las áreas oceánicas internas y externas la producción presentó la menor 
variación, conservando una producción mínima (-10 a 24 mg C m-2 h-1) (Fig. 25). 
 Por su parte la diferencia entre t = 99-98 de la producción presentó un 
incremento sustancial desde las áreas norte de la bahía y oceánica interna hacia el sur 
del área oceánica interna entre 24 y 92 mg C m-2 h-1. En las áreas sur de la bahía y 
oceánicas externas la producción primaria se mantuvo en el mínimo entre los -10 y 24 
mg C m-2 h-1 (Fig. 26). Los valores estadísticos de las diferencias en la producción 
primaria durante los cambios de t = 98-97 y t = 99-98 se presentan en la tabla 12. 
 
Tabla 12. Valores de las estadísticas básicas de las diferencias de producción primaria 
 integrada para los cambios de t = 98-97 y t = 99-98. 
 
Estadístico ∆PP (mg C m-2 h-1) 
t = 98-97 
∆PP (mg C m-2 h-1) 
t = 99-98 
Media -16.87 16.30 
Desviación Estándar33.80 19.14 
Máximo -214.48 91.10 
Mínimo 49.98 -32.08 
Rango 264.44 123.18 
 
 36
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-120
-119
-119
-118
-118
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-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
100 0 100 Kilometros
N
Prodcucción
Primaria
-214 - -180
-180 - -146
-146 - -112
-112 - -78
-78 - -44
-44 - -10
-10 - 24
24 - 58
58 - 92
Línea de 
costa
#
Estación de
muestreo
Punta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
 
Figura 24. Distribución de la diferencia de la producción primaria de t = 98-97 en el 
área de estudio. Línea roja = 0. 
 
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-121
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-120
-119
-119
-118
-118
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-117
-116
-116
29 29
30 30
31 31
32 32
33 33
34 34
35 35
36 36
N
100 0 100 Kilometros
Producción
Primaria
-214 - -180
-180 - -146
-146 - -112
-112 - -78
-78 - -44
-44 - -10
-10 - 24
24 - 58
58 - 92
Línea de
costa
#
Estación de
muestreo
Punta Concepción
San Diego
Tijuana
Océano Pacífico
 
Figura 25. Distribución de la diferencia de la producción primaria de t = 99-98 en el 
área de estudio. Línea roja = 0. 
 37
VII.4. Descripción del Análisis de Factores 
 La implementación del método se realizó como una aproximación estadística 
para analizar la interacción y/o el grado de organización entre las variables de los 
campos físico, químico y biológico de manera individual para t = 97, 98 y 99; así como 
para poder caracterizar las interacciones o diferencias entre las tres hidrografías 
analizadas. 
 El primer paso para conducir el análisis de factores fue realizar una correlación 
de las variables involucradas. A continuación se realizó la extracción o solución inicial 
de los factores (por componentes principales) y por último se utilizó una técnica de 
rotación (Varimax) para definir aquellas variables que se preservan en un determinado 
factor y aquellas que cambian. 
 
VII.4.1. Análisis de factores para t = 97 
 En éste apartado se presentan los resultados de la secuencia antes mencionada 
para las variables en la hidrografía de t = 97. La tabla 13 muestra los resultados de la 
correlación aplicada a las variables. 
 
Tabla 13. Correlación de las variables físicas, químicas y biológicas de t = 97, p < 0.05. 
 Valores significativos en negritas. 
 
Var Zeu ILD Tb Q SiO3 PO4-3 NO3-1 Chl a PP 
Zeu 
ILD 0.44 
 
Tb 0.17 -0.27 
 
Q 0.26 -0.22 0.87 
 
SiO3 0.29 0.00 0.03 0.19 
 
PO4-3 0.33 0.10 0.03 0.17 0.97 
 
NO3-1 0.31 0.00 -0.04 0.15 0.98 0.96 
 
Chl a -0.33 -0.37 -0.24 -0.26 0.05 0.10 0.10 
 
PP -0.24 -0.41 -0.31 -0.26 0.06 0.06 0.15 0.94 
 
 
 Los resultados mostraron que las variables del campo físico con una buena 
correlación son sólo la temperatura base y el contenido de calor de la capa isotermal; 
además, ninguna de éste campo se correlacionó con las variables químicas o biológicas. 
Las variables químicas mostraron una fuerte correlación entre las tres y no se 
correlacionaron con variables de otro campo. Las variables biológicas por su parte 
mostraron una buena correlación entre ambas y al igual que los otros campos, no 
mostraron correlación fuera de la propia. 
 38
 La solución inicial de los factores de t = 97 se presenta en la tabla 14. Ésta 
refleja en parte lo encontrado en la correlación, así: el campo químico (nutrientes 
integrados) y la profundidad de la zona eufótica representan al Factor 1. El campo 
biológico (biomasa y producción primaria) y físico (temperatura base y contenido de 
calor) integran al Factor 2 y el campo físico (profundidad de la capa isotermal, 
temperatura base y contenido de calor) forman el Factor 3. 
 
Tabla 14. Solución inicial del análisis de factores, sin rotación. Correlación mínima p > 
 0.5. Valores significativos en negritas. 
 
Variable Factor 1 Factor 2 Factor 3 
Zeu 0.51 -0.40 -0.26 
ILD 0.11 -0.35 -0.78 
Tb 0.20 -0.55 0.74 
Q 0.37 -0.51 0.69 
SiO3 0.95 0.22 -0.02 
PO4-3 0.95 0.22 -0.07 
NO3-1 0.93 0.29 -0.05 
Chl a -0.09 0.87 0.25 
PP -0.07 0.89 0.23 
 
 Por último se aplicó la rotación de los factores para determinar cuales de las 
variables permanecían en el factor de la solución inicial o cambiaban de factor, 
obteniéndose los siguientes resultados (Tabla 15). El campo químico se mantuvo dentro 
del Factor 1, en el Factor 2 se integraron la profundidad de la capa isotermal y eufótica, 
la biomasa y la producción primaria, dejando de participar en él la temperatura base y el 
contenido de calor y en el Factor 3 permanecieron la temperatura base y el contenido de 
calor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tabla 15. Solución rotada (Varimax) de los factores iniciales. Correlación mínima p > 
 0.5. Valores significativos en negritas y valor propio (eigenvalor) > 1. 
 
Variable Factor 1 Factor 2 Factor 3 
Zeu 0.42 0.56 0.08 
ILD 0.10 0.72 -0.46 
Tb -0.01 0.11 0.94 
Q 0.15 0.13 0.92 
SiO3 0.97 -0.02 0.07 
PO4-3 0.97 0.00 0.03 
NO3-1 0.98 -0.06 0.01 
Chl a 0.10 -0.88 -0.22 
PP 0.12 -0.88 -0.24 
Eigenvalor 3.11 2.43 2.09 
Varianza explicada 0.34 0.27 0.23 
 
 En el caso de la hidrografía de t = 97 se observó además que el Factor 1 
contribuyó con el 0.34 de la varianza explicada, el Factor 2 con el 0.27 y el Factor 3 con 
el 0.23. 
 
VII.4.2. Análisis de factores para t = 98 
 Los resultados que a continuación se presentan son lo obtenidos en la 
correlación de las variables de los campos físico, químico y biológico para la 
hidrografía de t = 98 (Tabla 16). 
 
Tabla 16. Correlación de las variables físicas, químicas y biológicas de t = 98, p < 0.05. 
 Valores significativos en negrita. 
 
Var Zeu ILD Tb Q SiO3 PO4-3 NO3-1 Chl a PP 
Zeu 
ILD 0.74 
 
Tb -0.26 -0.07 
 
Q -0.16 0.11 0.92 
 
SiO3 0.63 0.15 -0.13 -0.04 
 
PO4-3 0.64 0.22 -0.12 0.00 0.99 
 
NO3-1 0.52 0.03 -0.10 -0.02 0.99 0.97 
 
Chl a -0.09 -0.14 0.15 0.31 0.30 0.34 0.30 
 
PP -0.30 -0.30 0.18 0.27 0.25 0.29 0.29 0.91 
 
 
 Los resultados mostraron una mayor correlación entre las variables del campo 
físico. Además de correlacionarse moderadamente la profundidad de la zona eufótica 
con la profundidad de la capa isotermal y los nutrientes integrados, la temperatura base 
y el contenido de calor permanecieron bien correlacionados. Las variables del campo 
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químico mostraron nuevamente una fuerte correlación entre ellas y el campo biológico 
se correlacionó bien sólo entre si. 
 La solución inicial de los factores en esta hidrografía mostró cambios 
significativos en la participación de las variables en los distintos factores y reflejó 
parcialmente lo expresado por la correlación. En este caso el Factor 1 se compuso de la 
variables químicas (nutrientes integrados) e incluyó a la profundidad de la zona 
eufótica. El Factor 2 involucró además de las variables biológicas a la zona eufótica, la 
temperatura base y al contenido de calor y en el Factor 3 permanecieron la temperatura 
base y el contenido de calor, integrándose la profundidad de la capa isotermal (Tabla 
17). 
 
Tabla 17. Solución inicial del análisis de factores, sin rotación. Correlación mínima p > 
 0.5. (Valores significativos en negritas). 
 
Variable Factor 1 Factor 2 Factor 3 
Zeu -0.70 -0.53 0.36 
ILD -0.28 -0.44 0.64 
Tb 0.17 0.65 0.66 
Q 0.03 0.67 0.71 
SiO3 -0.97 0.00 -0.03 
PO4-3 -0.98 0.02 0.00 
NO3-1 -0.94 0.07 -0.09 
Chl a -0.39 0.74 -0.21 
PP -0.31 0.81 -0.33 
 
 Al aplicar la rotación a los factores iniciales y definir las variables involucradas 
en cada nuevo factor, se observó lo siguiente: el Factor 1 no mostró cambios con 
respecto de aquellas que lo integraron