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VARIACIONES DE LA CONCENTRACIÓN DE LA CLOROFILA-a Y SU 
RELACIÓN CON PARÁMETROS FÍSICOS Y QUIMICOS MEDIDOS EN LOS 
BANCOS DE SALMEDINA (CARTAGENA, CARIBE COLOMBIANO) 
SEPTIEMBRE 2003 – SEPTIEMBRE 2004 
 
 
 
 
 
JAIME ARTURO OREJARENA CUARTAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE BOGOTÁ JORGE TADEO LOZANO 
FACULTAD DE BIOLOGIA MARINA 
SANTA MARTA D.T.C.H. 
2006 
 
 
 
VARIACIONES DE LA CONCENTRACIÓN DE LA CLOROFILA-a Y SU 
RELACIÓN CON PARÁMETROS FÍSICOS Y QUIMICOS MEDIDOS EN LOS 
BANCOS DE SALMEDINA (CARTAGENA, CARIBE COLOMBIANO) 
SEPTIEMBRE 2003 – SEPTIEMBRE 2004 
 
 
 
 
 
JAIME ARTURO OREJARENA CUARTAS 
 
 
 
Trabajo De Grado Para Optar al Título De Biólogo Marino 
 
 
Director 
CN CARLOS ALBERTO ANDRADE Ph.D. 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE BOGOTÁ JORGE TADEO LOZANO 
FACULTAD DE BIOLOGIA MARINA 
SANTA MARTA D.T.C.H. 
2006 
 
Nota de aceptación: 
 
________________________________ 
 
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_______________________________ 
 Firma del presidente del jurado 
 
 
 
 
 
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 Firma del jurado 
 
 
 
 
 
_______________________________ 
 Firma del jurado 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bogotá, D.C. Febrero 23 de 2006 
 
 
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
TABLA DE CONTENIDO 
 
 Pág.
1 INTRODUCCIÓN 1
2 METODOLOGÍA 10
2.1 UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES DE MUESTREO 10
2.2 FASE DE CAMPO 11
2.3 FASE DE LABORATORIO 12
2.4 FASE DE GABINETE 13
3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN 18
3.1 CLOROFILA -a 18
3.2 VARIACIÓN TEMPORAL DE LOS PERFILES OCEANOGRÁFICOS 21
3.2.1 Temperatura Superficial del Mar 21
3.2.2 Salinidad in situ 22
3.2.3 Transparencia 22
3.2.4 Turbidez 23
3.2.5 Variaciones Verticales de Temperatura y Salinidad 25
3.3 RELACIÓN DE LAS VARIABLES OCEANOGRÁFICAS CON LAS 
MEDIDAS DE CLOROFILA-a
30
3.3.1 Comparación por Método Estadístico de la Clorofila-a con los Datos 
Tomados en Campo
35
3.4 COMPARACIÓN DE ALGUNAS VARIABLES CON LOS 
SENSORES REMOTOS
36
3.4.1 Temperatura in situ vs. Datos imágenes satelitales 36
3.4.2 Comparación del Viento in situ vs. Datos Imágenes Satelitales 38
3.4.3 Comparación Entre las Corrientes in situ vs. datos Imágenes 
Satelitales
40
3.5 ANÁLISIS DE DISTANCIA EUCLADIANA PARA LAS ESTACIONES 43
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Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
MUESTREADAS
4 CONCLUSIONES 46
5 RECOMENDACIONES 48
6 BIBLIOGRAFÍA 49
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
 
 
Figura 1. El área de estudio en el círculo muestra su posición respecto de la Bahía de 
Cartagena (Fuente: Carta náutica COL261. CIOH, 2000). 
 
1
 
Figura 2. Los puntos rojos señalan las cinco estaciones que se monitorearon 
dos veces al mes para la toma de datos oceanográficos que se colocaron sobre 
el mapa, CIOH, 2000. 
 
11
 
Figura 3. Descripción del proceso de datos del CTD. Las graficas muestran el 
estado de los datos luego de la corrección hecha por los módulos a. DATCNV b. 
LOOPEDIT c. ALIGN d. FILTER e. BINAVERAGE f. DERIVE. 
 
15
 
Figura 4. Variabilidad de la clorofila-a superficial por estación durante el año de 
muestreo, la línea punteada indica el promedio. Se observaron cinco picos, el 
más alto se presento en el mes de marzo debido a la influencia de la surgencia 
que favoreció la producción. 
 
18
 
Figura 5. Promedio de la Temperatura superficial del mar medida en las cinco 
estaciones durante el año de muestreo, la línea punteada indica el promedio de 
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los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
las cinco estaciones para todo el muestreo. 
 
21
 
Figura 6. Promedio de los valores de salinidad por estación durante el año de 
muestreo, la línea punteada indica el promedio de las cinco estaciones para todo 
el muestreo. Se observaron dos comportamientos, a finales del 2003 
presentando las mínimas concentraciones, y las máximas para el mes de marzo 
de 2004, que dependieron de la influencia de aguas continentales. 22 
 
Figura 7. Promedio de los valores de transparencia por estación durante el año 
de muestreo, la línea punteada indica el promedio de las cinco estaciones para 
todo el muestreo. Para los meses de agosto, la transparencia es mayor, es 
menor en los meses de diciembre a marzo debido a la resuspensión de materia 
y alta clorofila, debido al efecto producido por el viento en los meses de 
diciembre a marzo. 
 
23
 
Figura 8. Turbidez por estación durante el año de muestreo. Se observaron 
cuatro picos, importantes el más alto se presentó en el mes de marzo que 
corresponde al mes en el que se presentó mayor producción de clorofila-a. La 
línea punteada indica el promedio de las cinco estaciones para todo el muestreo. 
 24
 
Figura 9. Izquierda, Temperatura superficial del mar el 4 de marzo de 2004 vista 
desde el satélite MODIS (SST). Tomado de http://modis.marine.usf.edu el color 
azul muestra aguas más frías y los colores verdes y amarillos más cálidas, la 
imagen muestra la presencia de aguas más frías cerca de la costa llegando 
hasta los Bancos de Salmedina. Derecha, imagen del satélite Quiskat que 
muestra el régimen de vientos para el mismo día se observa fuertes vientos del 
Noreste. 
 
25
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los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
Figura 10. Variabilidad en el tiempo y profundidad de la temperatura para las 5 
estaciones en los Bancos de Salmedina entre septiembre- 2003 y septiembre- 
2004 realizados mediante un CTD. Se observan la llegada de aguas 
continentales representadas en colores rojos y aguas más frías en color azul que 
diferencian tres eventos a lo largo del año, la profundidad hasta donde bajó el 
CTD está delineada por el área en blanco. 
 
 
 
 
 
 
 
 26 
 
 
Figura 11. Variabilidad en el tiempo de la salinidad para las 5 estaciones en los 
Bancos de Salmedina 2003 - 2004 realizados mediante un CTD. Las zonas 
demarcadas por colores más rojos indican aguas con altas concentracionesde 
salinidad y las zonas con colores azules más claros indican aguas de bajas 
concentraciones. La profundidad hasta donde bajó el CTD está delineada por el 
área en blanco. 
 
29
 
Figura 12. Variabilidad en el tiempo de la clorofila-a, temperatura y salinidad 
para la estación 5 en los Bancos de Salmedina 2003 - 2004 realizados mediante 
un CTD y mediciones in situ, los primeros 15 m. La mayor concentración de 
clorofila-a se observó cuando las condiciones fueron de menor temperatura y 
mayor salinidad en la época de mayor intensidad del viento y en algunos casos 
altas concentraciones se vieron influenciados por aportes de aguas con 
características continentales. 
 
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Figura 13. El movimiento de la corriente superficial (en azul) hacia fuera de la 
costa influenciado por el efecto producido por el viento con predominio de 
dirección NE (en rojo) en el mes de marzo. El círculo indica la época en la que 
se observó el movimiento de la corriente hacia fuera de la costa en la temporada 
de mayor fuerza del viento. 
 
32
 
Figura 14. Ventana de una imagen del satélite MODIS sobre el área de 
estudio el 13 de octubre de 2003. El círculo amarillo indica la posición de los 
Bancos de Salmedina. Las flechas en rojo indican la llegada desde el norte de 
las plumas con aguas llenas de clorofila-a. 
 
 
33
 
Figura 15. Comportamiento de carácter cíclico para las variables clorofila-a 
(verde), turbidez (morado) y transparencia (café) durante el año de muestreo. 
Las columnas sombreadas indican los momentos cuando se observaron los 
“picos”, el número entre ellas son días de diferencia. Los picos más altos de 
clorofila-a se presentaron cuando las condiciones de salinidad (rojo) y 
temperatura (azul) fueron de carácter oceánico. 
 
34
 
Figura 16. Comparación de los valores tomados in situ (rojo) y los obtenidos por 
las imágenes satelitales (negro) de la temperatura superficial en los Bancos de 
Salmedina. Se observaron tres procesos: 1) subestimación de datos in situ 
aparentemente producido por las nubes entre agosto y noviembre; de 2003. 2) 
Entre noviembre y marzo los datos son similares por el efecto de 
homogenización producido por los vientos, 3) entre marzo y septiembre (2004) 
los datos satelitales sobreestiman los datos In situ debido a la estratificación de 
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la columna. 
 
37
 
Figura 17. Mediciones de intensidad y dirección del viento obtenidos a partir de 
los sensores remotos (Quiskcat) en los Bancos de Salmedina. El 
comportamiento del viento en el área muestra la estacionalidad de los Alisios del 
Noreste principalmente. 
 
38
 
Figura 18. Promedio de los valores de intensidad del viento por estación 
durante el año de muestreo en los Bancos de Salmedina la línea punteada 
indica el valor medio. Se observó la mayor intensidad en el mes de marzo con 
algunos eventos en los meses de agosto. 
 
39
 
 
 
Figura 19. Mediciones de intensidad y dirección del viento obtenidos in situ (en 
rojo) y a partir de los sensores remotos Quiskcat (en negro). Las mediciones in 
situ son sensibles a los cambios producidos por la morfología del sitio o cambios 
diurnos que dependen de la hora del muestreo. 
 
40
 
Figura 20. Intensidad de la corriente medida en cm/s a 5, 15 y 30 m de 
profundidad en los Bancos de Salmedina, durante el año de observación. Las 
corrientes fueron principalmente del Sur dependiendo de la posición de la 
contracorriente Panamá-Colombia. Los contornos en color muestran que las 
corrientes más intensas (rojos) ocurrieron en agosto de 2003 y en octubre de 
ambos años. La dirección de las corrientes profundas fueron más regulares y la 
corriente superficial fue muy variable. 41
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Figura 21. Comparación de la corriente geostrófica obtenida por los sensores 
remotos (CCAR) y la medida in situ a los 30 m de profundidad en la estación 5 
en los Bancos de Salmedina. 42
 
Figura 22. Cambio de la dirección de la corriente contra los Bancos de 
Salmedina, en el sitio de muestreo. Las flechas azules muestran la dirección de 
la corriente geostrófica, y las verdes el resultado medido debido a la desviación 
producida por la presencia del Bajo. 
 
43
 
Figura 23. Dendograma de distancia euclidiana para las cinco estaciones 
observadas índice cofenetico 0.879. Las estaciones 2 y 3 se asemejan al igual 
que las estaciones 4 y 5 mientras que la estación 1 fue diferente aún así el 
comportamiento de todas las estaciones fue muy similar. 
 
44
 
 
 
Figura 24. a) (izquierda) Ventana de una imagen del satélite MODIS sobre el 
área de estudio el 13 de mayo de 2004. La flecha de color negro indica la 
llegada desde el norte de las plumas afectando principalmente la zona donde se 
ubica la estación 1; la flecha de color rojo indica la llegada de aguas de 
características más oceánicas en la zona cercana a las estaciones 2 y 3 en los 
Bancos de Salmedina. b) (derecha) Temperatura superficial del mar el 29 de 
mayo de 2004 vista desde el satélite MODIS (SST). Tomado de 
http://modis.marine.usf.edu el color azul muestra aguas más frías y los colores 
verdes y amarillos más cálidas; la imagen muestra la presencia de aguas más 
calidas provenientes del sur cerca de la zona donde están ubicadas las 
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estaciones 4 y 5 en los Bancos de Salmedina. 
 
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LISTA DE TABLAS 
 Pág.
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Tabla 1. Concentraciones de clorofila-a (mínimas - máximas) teniendo en cuenta 
regiones de la cuenca del Caribe y reportes locales. Tomado y modificado de 
Franco (2000). 
 
 
19
Tabla 2. Correlación de Spearman entre Chl-a y parámetros físicos medidos. 
Los valores subrayados denotan relación con un 95% de confianza. 
 
36
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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LISTA DE ANEXOS 
 
ANEXO A. Correlación de Spearman entre Chl a y parámetros físicos y quimicos 
medidos en campo para los Bancos de Salmedina septiembre 2003- septiembre 2004. 
 
ANEXO B. Datos tomados in situ durante el año de muestreo en los Bancos de 
Salmedina. 
 
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RESUMEN 
 
Se analizaron los datos de clorofila-a junto con los parámetros oceanográficos, 
temperatura, salinidad, y corrientes tomados en cinco estaciones muestreadas cada dos 
semanas en los Bancos de Salmedina entre septiembre 2003 y septiembre 2004 y los 
parámetros meteorológicos de superficie, viento, temperatura ambiente, humedad, 
presión atmosférica y oleaje obtenidos por sensores en tierra y sensores remotos durante 
el mismo lapso. El seguimiento en el tiempo mostró una relación directa entre altas 
salinidades y bajas temperaturas en la columna de agua con el comportamiento de la 
clorofila-a, que fue mayor cuando las condiciones fueron típicas de surgencia. Además 
se encontró que la productividad primaria del sector puede ser enmascarada por aportes 
de aguas continentales (tipo II) de distintas procedencias. La variabilidad de la clorofila-
a superficial (medida por el método Strickland y Parsons, 1972) mostró una 
oscilación con un periodo alrededor de 57 días, con modulación estacional en 
cuanto a su cantidad, siendo mayor en la época de lluvias. Además la variabilidad 
de clorofila-a puede ser explicada principalmente por la llegada de plumas turbias a los 
Bancos y no necesariamente representa productividad primaria de éstos. Esta 
periodicidad también se observó en la turbidez y la transparencia del agua 
 
El análisis evidenció que las imágenes satelitales, que detectan la temperatura en 
los primeros centímetros de la capa superficial del mar (skin temperature) sobre 
estimaron los valores tomados en campo en aproximadamente 0.5 ºC. Con 
respecto de los valores medios, el veranillo se retardó casi un mes en la señal de 
temperatura. La dirección e intensidad de la corriente por debajo de los 20 m fue 
directamente proporcional a las corrientes geostróficas de la zona pero influenciada por el 
efecto que produce la posición de los Bancos. La corriente superficial tuvo relación 
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directa con la intensidad y dirección del viento y propició la llegada de plumas turbias del 
norte durante la estación seca y propició la llegada de aguas continentales durante la 
época de lluvias. El área mostró señales de presentar afloramiento en marzo de 2004. 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
 
Agradezco a Dios por que Él me fortalece. 
A mi familia que con la sabiduría de mi padre, los consejos de mi madre y todo el cariño 
de mis hermanas ha sido un gran pilar de fortaleza en mi vida. 
Al Capitán CN (r) Carlos Alberto Andrade quien no solo ha sido un maestro si no un 
amigo que me ha enseñado que “la vida es otra cosa”. 
Al Capitán de Navío CN. Hernán Mauricio Ospina por todo su apoyo y sus viernes de 
“cafecito” en la oficina y en general al Centro de Investigaciones Oceanograficas e 
Hidrograficas CIOH, William Castro, y el grupo de suboficiales que nos acompañaron. 
A la Escuela Naval de Cadetes “Almirante Padilla” a los señores Oficiales y grupo de 
cadetes que hicieron parte de este proyecto. 
Al GIO CN Juan Manuel Soltau, Gisella, Juan Gabriel, Constanza, que me recibieron en 
el grupo. 
A COLCIENCIAS por la financiación del proyecto. 
A María que nunca me ha fallado, gracias por ser parte fundamental en todo. 
Y en general a todas las personas que hicieron parte de este proyecto. 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUCCIÓN 
 
 
Los Bancos de Salmedina, compuestos por los Bajos de Salmedina, Burbujas, 
Kubina, Ygio y Ucura (Ricaurte et al., 2004), se encuentran 7 km al oeste de la 
punta norte de la Isla de Tierra Bomba en Cartagena. Se trata de elevaciones 
sobre la plataforma continental, relativamente aisladas, e individuales que no 
hacen parte del Archipiélago del Rosario, el cual se encuentra unos 20 km al sur 
(Fig.1). 
 
 
10
º2
0´
10
º2
2´
10
º2
4´
75º40´ 75º38´ 75º36´ 75º34´ 75º32´75º40´ 75º38´ 75º36´ 75º34´ 75º32´
10
º2
0´
10
º2
2´
10
º2
4´
0 1000 2000 3000 40000 1000 2000 3000 4000
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. El área de estudio en el círculo muestra su posición respecto de la Bahía de Cartagena 
(Fuente: Carta náutica COL261. CIOH, 2000). 
 
Los Bancos de Salmedina se consideran de gran importancia para la región, ya 
que en ellos se realizan diversas actividades de importancia económica entre las 
que se incluyen las náuticas, navales, pesqueras, turísticas y ecológicas. El 
conocimiento integral de estos Bancos, es la base posible para un 
aprovechamiento y desarrollo adecuados de los intereses productivos sobre el 
área. En ese aspecto, son relativamente pocos los estudios realizados en estos 
Bancos y de allí la importancia del presente estudio.
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En el mar, el fitoplancton es considerado como el principal productor primario; es 
la base alimentaria de donde dependen organismos o poblaciones 
pertenecientes a niveles tróficos superiores, entre ellos, los que presentan 
importancia económica como los crustáceos y peces (e.g. Franco, 2001; Tigreros, 
2001), por lo anterior, el estudio de la base de la red trófica es un factor importante 
para entender los procesos que suceden en los ecosistemas presentes en 
Salmedina y hace parte del conocimiento integral que debe tenerse sobre ellos. 
 
Los Bancos se originaron por la colonización coralina de un domo diapírico en la 
plataforma continental al frente de Cartagena; hacen parte de un cordón arrecifal 
holocénico de 5000 a 10000 años BP aproximadamente, que comienza en este 
punto y se extiende en dirección sur – suroeste por unos 200 Km (Geister, 1983; 
Díaz et al., 1996). Se ha reconocido que el diapirismo de lodo es el principal factor 
en la modelación de la provincia tectono-estratigráfica que incluye la plataforma 
Caribe colombiana al sur de Punta Canoas (Duque-Caro, 1984). Los diapires de 
lodo son producto de una interacción compleja entre la sedimentación y la 
tectónica compresional, y su distribución está asociada con el fallamiento regional 
(Vernette et al., 1992). 
 
Desde el punto de vista oceanográfico, los Bancos de Salmedina reciben los esfuerzos 
encontrados de la corriente superficial forzada por los vientos Alisios del norte en el sector 
y de la contracorriente de Panamá-Colombia a nivel subsuperficial (Andrade et al., 2003), 
con variaciones estacionales y de media escala que las modulan (Andrade y Barton, 2000). 
Al ser elevaciones en el borde exterior de la plataforma que van desde los 5 hasta los 80 m 
de profundidad representan en general un obstáculo a la circulación oceánica, comose ha 
visto en Bancos aledaños en el Archipiélago de las Islas del Rosario (Leble y Cuignon, 
1987), además la sola presencia de éstos afecta significativamente las corrientes, 
propiciando sitios de calma y aceleración que pueden ser determinantes para diferentes 
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hábitats (Andrade et al., 1997) y comunidades, como la fitoplanctónica. Lo que se 
conoce hasta el momento ha sido objeto de estudios generales o de mayor escala pero muy 
poco se ha documentado sobre las condiciones oceanográficas de los Bancos de Salmedina. 
 
En el Caribe colombiano se han centrado los estudios en diferentes Bancos, principalmente 
por su alta diversidad y productividad (e.g. Von Prahl y Erhardt, 1985; Monsalve y 
Restrepo, 1989; Penereiro et al., 1990). Para el área de los Bancos en particular, existen en 
su mayoría inventarios ícticos (Acero, 1984; Acero y Garzón, 1985 y 1986), caracterización 
de las poblaciones coralinas y su estado (Koster, 1979), así como investigaciones puntuales 
sobre algunos grupos o especies que utilizan éstos ecosistemas (Díaz et al., 2000). El origen 
diapírico de los Bancos se ha estudiado en zonas cercanas como el Bajo Imelda donde se 
afirma que el comportamiento de las diferentes comunidades biológicas como el 
fitoplancton puede verse afectado en su distribución y uniformidad con el gradiente de 
profundidad que en el caso del Bajo Imelda es mayor desde los 15 m hasta los 40 m de 
profundidad (e.g. Navas et al., 1992; Díaz y Rojas, 1992). 
 
Las zonas cercanas a la costa se ven directamente afectadas por la influencia de 
aguas continentales (escorrentías y/o residuales) como los que ejercen las aguas 
provenientes del Canal del Dique, que en general han sido estudiados sobre los 
arrecifes del Parque Nacional Natural Corales del Rosario, encontrando que estas 
formaciones sufren un gran deterioro debido a la influencia de esta agua y que su 
efecto muestra variaciones estacionales (Alvarado y Corchuelo, 1992). Así mismo, 
se ha revelado que existe influencia directa en el Archipiélago del Rosario de 
corrientes superficiales y sub-superficiales con una fuerte influencia continental 
(Leble y Cuignon, 1987). 
 
 
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Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
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Los estudios oceanográficos y de dispersión de sedimentos junto con los estudios 
sedimentológicos de la plataforma han indicado que los Bancos de Salmedina y 
áreas adyacentes reciben sedimentación desde el norte (río Magdalena) y desde 
el sur (canal del Dique) además de los aportes carbonatados biogénicos locales 
(Andrade y Thomas, 1988; Javelaud, 1986; Pujos et al., 1986). Así mismo, se ha 
determinando la calcimetría de la plataforma continental al frente de Cartagena, 
donde se aprecia que los Bancos de Salmedina están localizados precisamente en 
la zona de transición entre sedimentos netamente terrígenos y sedimentos con 
aportes calcáreos (Vernette et al., 1983). Actualmente se descubrió una fuente 
autóctona de sedimentos finos producto del diapirismo activo en las zonas de los 
cráteres extintos y especialmente en los alrededores del cráter activo del Bajo 
Burbujas (Domínguez et al., 2005). 
 
De la misma manera que en oceanografía y sedimentología, las investigaciones 
sobre algunas variables oceanográficas como la salinidad y la temperatura con 
relación a la situación de las comunidades coralinas y comunidades asociadas han 
sido desarrolladas en la zona limitándose a la Bahía de Cartagena. En ellas se 
determinó que el aporte de aguas continentales de la zona es el principal efecto 
del deterioro de algunos parches arrecifales (Ramírez y de la Pava, 1981) y en el 
Parque Nacional Natural Islas del Rosario (e.g. Alvarado y Corchuelo, 1992; 
Solano et al., 1990; Sarmiento et al., 1989; Galvis, 1987; Coral y Caicedo, 1983; 
Werding y Sánchez, 1979). 
 
En el Caribe colombiano se han realizado trabajos sobre la relación de las 
características fisicoquímicas y su efecto sobre algunas variables biológicas, como 
el fitoplancton (Ramírez, 1990). A manera de ejemplo, se han analizado diferentes 
variables fisicoquímicas para el Golfo de Salamanca y el Parque Nacional Natural 
Tayrona, a lo largo del año, concluyendo que la clorofila-a se incrementa por 
los aportes de nutrientes de ríos y escorrentías además de 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 22
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
existir una relación inversa de esta misma variable con la salinidad y la densidad 
(e.g. Franco, 2001; Tigreros, 2001). 
 
En estudios realizados en ensenadas como la de Santa Marta se demuestra la 
importancia de las descargas continentales al mar y cómo estas afectan las 
características fisicoquímicas de la columna de agua como la turbidez, la salinidad 
y el espesor de la capa fótica, efectos que son regulados por las diferentes épocas 
climáticas en donde la fuerza del viento que se presenta en la época seca induce 
fuertes oscilaciones en las características del cuerpo de agua, eventos que se 
deben al fenómeno de surgencia, a diferencia de la época lluviosa donde estas 
oscilaciones se producen de manera intermitente (Ramírez, 1990). 
 
Así mismo, se ha demostrado que muchas de las características oceanográficas y 
meteorológicas de una zona pueden estar moduladas por comportamientos 
intraestacionales, oscilaciones que han sido descritas como una onda global de propagación 
al este, principalmente en una celda de circulación zonal a lo largo del ecuador conectadas a 
características regionales como episodios monzónicos, rupturas y fluctuaciones de los 
“jets” (chorro) de bajo nivel sobre India y el sudeste asiático (Madden y Julian, 1971). 
 
Para el Caribe colombiano se han estudiado estas oscilaciones en promedios 
diarios de temperatura superficial del mar, temperatura ambiental, salinidad, 
radiación solar, brillo solar, viento, humedad atmosférica y precipitación en el área 
de Santa Marta; encontrando además de la oscilación 30–60 días (Madden y 
Julian, 1971) otras oscilaciones de 90, 20, 14, 11, 8, 6 días y una de 4 días que 
fue definida como una onda Kelvin (Rivera y Molares, 2003). 
 
 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 23
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
De otra parte, las imágenes satelitales se han convertido en una herramienta importante para 
el estudio de los diferentes procesos oceanográficos y meteorológicos. En la Bahía de 
Cartagena el estudio de áreas importantes y de diferentes procesos a partir de imágenes 
satelitales se ha llevado a cabo desde décadas pasadas donde se han desarrollado estudios 
sobre los sedimentos en suspensión y circulación, características oceanográficas que son 
determinantes en el comportamiento de la biomasa fitoplanctónica (e.g. Urbano et al., 
1992; Andrade y Thomas, 1989 y Andrade et al., 1988) donde se han calibrado algoritmos 
que pueden inferir las cantidades que puedan estar llegando a los Bancos de Salmedina a 
partir de las imágenes satelitales.Los primeros estudios oceanográficos en el Caribe colombiano fueron dirigidos 
principalmente a la descripción de la circulación costera y de los sistemas de 
surgencias utilizando metodologías tradicionales in situ (e.g. Cabrera y Donoso, 
1993; Pujos et al., 1986; Arias y Duran, 1984 y Fajardo, 1979). Desde 1988 las 
herramientas de sensores remotos comenzaron a utilizarse especialmente en 
estudios de sedimentación costera y transporte de sedimentos, principalmente 
desde plataformas satelitales de tierra especializadas como SPOT y LANDSAT 
(Molina et al., 1992; Urbano et al., 1992; Andrade y Thomas, 1988; Nowak y 
Andrade, 1986). Recientemente, algunos estudios están utilizando los nuevos 
satélites oceanográficos para determinar la variabilidad espacio-temporal en una 
mesoescala temporal (Lonin et al., 2003), como el uso de los sensores SeaWiFS y 
OCTS en la descripción de la distribución de las concentraciones de clorofila-a en 
el Caribe colombiano (Cañón 2003 y 1999). Estos trabajos usaron un análisis de 
los datos satelitales para describir el modelo espacio-temporal predominante y la 
variabilidad estacional e interanual de las concentraciones de clorofila-a usando 
algoritmos satelitales de clorofila-a globales sobre el área. 
 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 24
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
Como consecuencia de esas observaciones satelitales se han destacado algunas 
características importantes sobre la relevancia cuantitativa de los datos de 
concentración de clorofila-a en las aguas costeras del Caribe colombiano, ya que 
la zona está influenciada por la desembocadura del río Magdalena complicando la 
observación de las mismas. Este río descarga anualmente 228 Km3 de agua, la 
carga media de sedimentos es de 144 x 106 t/año, que corresponde a una carga 
de sedimento de 560 t/km/año sobre un área de 257.438 Km2 (Restrepo y Kjerfve, 
2000). Las masas de agua con esas características se denominan aguas turbias 
del “Tipo II”. La nomenclatura presentada se basa en un método de uso general 
según Sathyendranath (2000) para clasificar aguas oceánicas en dos tipos. En 
aguas “Tipo I”, las propiedades ópticas son dominadas por la clorofila-a que tiene 
una mayor relación con los pigmentos detríticos. En aguas “Tipo II” existen otras 
sustancias que no se relacionan con la clorofila-a pero sí afectan las propiedades 
ópticas. Tales sustancias incluyen “gelbstoff” (compuesto principalmente por 
ácidos húmicos y fúlvicos), sedimentos suspendidos, cocolitofóridos, detritos y 
bacterias (Carder et al., 2003). Es reconocido que las aguas “Tipo II” son más 
complejas que las aguas “Tipo I” en su composición y propiedades ópticas. Los 
cuerpos de agua de los Bancos de Salmedina son considerados del “Tipo II” y por 
lo tanto las mediciones hechas implican una interpretación más compleja. Estas 
sustancias que no tienen relación con la clorofila-a han causado errores que 
alcanzan el 133% en la determinación de concentraciones de pigmentos (Carder 
et al., 1991). 
 
Además de lo anterior hay que tener en cuenta que para la observación de las 
imágenes satelitales se sabe que existen al menos 10 impedimentos principales 
de obtención de las coloraciones precisas por los sensores remotos: (1) 
calibración, (2) presencia de materia orgánica disuelta (CDOM), (3) presencia de 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 25
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
aerosoles absorbentes de radiación, (4) diversidad de especies de fitoplancton, (5) 
fisiología del fitoplancton, (6) sedimentos en suspensión, (7) nubosidad, (8) 
hielo, (9) destellos solares, y (10) vacíos espacio-temporales en la navegación 
(Gregg y Casey, 2004). 
Sin embargo, pese a las restricciones del método de observación mediante los 
sensores remotos, estos dan una clara idea del comportamiento de los diferentes 
parámetros a un nivel global y son una gran ayuda a la explicación de los eventos 
que se observan a nivel local. 
Actualmente, el sensor en órbita Moderate Resolution Imaging Spectro-radiometer 
(MODIS) proporciona imágenes alrededor del mundo, siendo un espectrómetro de 
36 bandas que observa la atmósfera, los continentes y los océanos de la Tierra 
entre 412 a 14.385 nm. Las bandas que miden el color del océano sobre MODIS 
son muy similares a los del sensor SeaWiFS, con la diferencia que MODIS obtiene 
un resultado más exacto producto de una mayor precisión y rendimiento. También 
bandas más precisas realzan la corrección atmosférica (Esaias, 1998). Este 
método se ha convertido en uno de los factores más relevantes para la toma de 
decisiones en planes sobre manejos de zonas promisorias, no solo en el ámbito 
científico, sino social y económico, por esa razón es que se utilizarán datos de 
este sensor remoto. 
 
El presente trabajo tiene como fin generar una aproximación del comportamiento temporal 
de la biomasa fitoplanctónica expresada en los valores de clorofila-a en la capa superficial 
en los Bancos de Salmedina por medio del estudio de imágenes satelitales y datos tomados 
en campo; y evaluar la relación que existe con los diferentes factores físicos, químicos y 
meteorológicos, con el propósito de entender el comportamiento del fitoplancton y su 
relación con los diferentes aspectos abióticos que las afectan. Las diferentes herramientas 
son un instrumento para entender los cambios locales del ecosistema y genera la capacidad 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 26
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
de dar un mejor manejo a los Bancos de Salmedina y coadyuva a conducir un desarrollo 
sostenible. 
 
El presente estudio está enmarcado dentro del componente ecológico del proyecto realizado en los Bancos de Salmedina, por el 
Grupo de Investigaciones en Oceanología (GIO), de la Escuela Naval de Cadetes “Almirante Padilla”, con el apoyo logístico del 
Centro de Investigaciones Oceanográficas e Hidrográficas (CIOH) y se realiza como requisito para optar al título de Biólogo 
Marino, de la Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano. 
 
 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 27
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
2. METODOLOGÍA
2.1 UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES DE MUESTREO 
 
A partir de septiembre de 2003, el GIO inició un monitoreo sistemático de cinco 
estaciones, cada quince (15) días, en las cuales se midieron parámetros físicos, 
químicos, meteorológicos y biológicos. Este se desarrolló con el apoyo y 
colaboración de personal del CIOH, de cadetes de la Escuela Naval, y 
eventualmente de personal del Departamento de Señalización Marítima y de otras 
unidades de la Armada Nacional. Las estaciones se ubicaron de tal forma que 
abarcaran en su totalidad los Bancos de Salmedina (Fig. 2). 
 
Estación 1: Posición 10º 22`83``N y 75º 38`67``W, en la parte noreste del Bajo Salmedina, 
a unos 300 m del faro, esta estación tiene aproximadamente 30 m de profundidad y el 
fondo es coralino. 
 
Estación 2: Posición 10º 22`729``N y 75º 41`066``W, sobre el Bajo Burbujas al 
noroeste del área de estudio, tiene una profundidadaproximada de 40 m y el 
fondo esta constituido por corales y grandes parches de arena y piedra. 
 
Estación 3: Posición 10º 22`065``N y 75º 41`058``W, al sur del Bajo Burbujas, es 
una estación profunda con más de 65 m. 
 
Estación 4: Posición 10º 22`117``N y 75º 38`902``W, en la parte suroeste del Bajo de 
Salmedina donde se inicia el talud tiene una profundidad aproximada de 30 m y el fondo es 
arenoso. 
 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 28
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
Estación 5: Posición 10º 22`035``N y 75º 39`525``W, entre los Bajos de Salmedina 
y Burbujas sobre un cañón profundo que llega hasta los 70 m de profundidad. 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 29
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10
º2
2´
10
º2
4´
75º40´ 75º38´75º42´
1
2
3 4
5
10
º2
2´
10
º2
4´
75º40´ 75º38´75º42´
1
2
3 4
5
0 1000 2000 3000 40000 1000 2000 3000 4000
Figura 2. Los puntos rojos señalan las cinco estaciones que se monitorearon dos veces al 
mes para la toma de datos oceanográficos que se colocaron sobre el mapa, CIOH, 2000. 
 
 2.2 FASE DE CAMPO
 
El desplazamiento hacia las estaciones a muestrear se realizó en una 
embarcación, ubicando cada estación con un posicionador GPS GARMIN MAP 76. 
Posteriormente se tomaron muestras de agua (4 l) con ayuda de una Botella 
Niskin de 5 l, a 5 m de profundidad en cinco estaciones, y una muestra a media 
agua (15 m) en la estación 5, la muestra se pasó a envases de 1 l capacidad hasta 
completar 4 l por estación y profundidad. Los recipientes fueron debidamente 
rotulados con número de estación, fecha y profundidad y luego se almacenaron en 
una nevera de campo con hielo, para mantener su estado, mientras fueron 
procesadas en el laboratorio. 
 
 
 
 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 30
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
En cada estación se lanzó un CTD SeaBird SBE-19 hasta una profundidad de 30 
m o hasta el fondo marino. Con este instrumento se midió la presión, temperatura 
in situ y la conductividad eléctrica en la columna de agua cada medio 
segundo. Posteriormente se extrajeron las propiedades relacionadas a estas: 
profundidad en metros, temperatura potencial, salinidad, densidad en términos de 
sigma-t y velocidad del sonido en cm/s. 
 
La transparencia se determinó con disco secchi. Las corrientes en la columna de agua 
fueron medidas a 5, 10, 15, 20, 25, 30 y 40 m de profundidad, con un sistema de 
correntometría marca Anderaa, en la estación 5 que se consideró como el área más central 
de la zona. Así mismo, se midió por observación directa la altura, dirección del oleaje, 
nubosidad (octas) y dirección del viento en grados. Los parámetros meteorológicos 
(temperatura ambiente, presión atmosférica, nubosidad, velocidad y dirección del viento) se 
midieron utilizando una estación meteorológica digital marca CASIO y un anemómetro los 
valores fueron tomados a 10 m de altura. 
 
2.3 FASE DE LABORATORIO
 
La turbidez se midió usando directamente el turbidímetro electrónico del CIOH 
marca WPA, precisión: ±2% para lecturas entre 0 a 500 NTU y ±3% para 
lecturas entre 500 a 1000 NTU. El análisis de clorofila-a se efectuó a través de 
espectrofotometría de absorción, siguiendo la metodología propuesta por 
Strickland y Parsons (1972) y modificada por el Centro de Investigaciones 
Oceanográficas e Hidrográficas (CIOH), lugar donde se llevó a cabo la fase de 
laboratorio de este proyecto. La muestra se pasó por un equipo filtrador, al cual se 
le colocó con anterioridad un filtro de fibra de vidrio GF/F de 1.2 µm. 
Al concluir el filtrado de las muestras, los filtros se colocaron dentro de tubos de 
centrifugación previamente forrados en papel aluminio, con el fin de evitar la 
degradación de la clorofila-a por la exposición directa a la luz, se agregaron 5 ml 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 31
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
de acetona al 90% la cual se utilizó como solvente para la clorofila-a contenida en 
los filtros. 
Las muestras se refrigeraron a –27 ºC de un día para otro, después de 15 h 
aproximadamente, los filtros se almacenaron dentro de los tubos de centrífuga 
utilizando un homogenizador de vidrio, se les agregó 5 ml más de acetona al 90% 
y se llevaron a centrifugación por 15 min. El sobrenadante que se obtuvo de la 
centrifugación se llevó al espectrofotómetro y se leyó su absorbancia a longitudes 
de onda de 750, 664, 667 y 630 nm. 
 
2.4 FASE DE GABINETE
Los cálculos para encontrar la cantidad de clorofila-a en mg/m3 se hicieron 
aplicando las ecuaciones tricromáticas de Jeffrey y Humphrey (1975), que se 
describen a continuación: 
 
(Ca) Clorofila-a = 11.85E664 - 1.54E647 - 0.08E630 
 
Donde 
E: Es la absorbancia obtenida a las diferentes longitudes de onda (corregida por la lectura 
de 750 nm). 
Ca: Son las cantidades de clorofila entonces: 
 
1
3
Vx
Cxvmclorofilamg = 
Donde 
 v: Es el volumen de acetona (en ml) 
V: Volumen de agua de mar (en L) 
C: Sustitución de cada clorofila (Ca) 
 
NOTA: 3mmglg =µ 
 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 32
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
Los datos del CTD se procesaron utilizando los programas SEASOFT. El objetivo 
de este procesamiento es producir perfiles limpios de toda clase de errores (ruidos 
y picos) electrónicos y de corregir las mediciones por los efectos del 
desplazamiento del instrumento en el agua principalmente. El primer paso 
consistió en convertir los datos de hexagesimal a códigos ASCII con el módulo 
DATCNV incluido en el mismo programa. Utilizando los datos de tiempo, presión, 
temperatura, conductividad y la tasa de descenso. Se realizó con el módulo ALIGN 
el proceso de alineación ajustando el retardo correspondiente entre el sensor de 
presión y el de temperatura, el de conductividad es independiente; retardo que 
ocurre por la velocidad de ascenso y descenso del instrumento. Posteriormente se 
derivaron las características físicas de profundidad, temperatura potencial para 
descartar el efecto de presión del agua en la temperatura y la salinidad se obtuvo 
de la conductividad eléctrica del medio. 
 
Seguidamente, se utilizó el módulo LOOPEDIT para corregir el error producido por 
el movimiento irregular de la embarcación al descender o ascender el CTD. 
También fue necesario corregir el desfase de tiempo entre las señales de los 
sensores de temperatura y conductividad debido a la posición que tienen estos, en 
el instrumento. 
 
Dependiendo de la señal resultante, se tomaba la decisión de realizar un proceso 
con el módulo FILTER que consiste en reducir el ruido de alta frecuencia que 
presentan los sensores de presión y conductividad mediante la aplicación de un 
filtro recursivo de paso bajocon un tiempo constante. A cada paso se hizo un 
gráfico de los datos mediante el módulo SEAPLOT que permitió observar de forma 
gráfica cada corrección realizada. Una vez terminado el proceso se obtuvo un 
perfil limpio de errores que pudo promediarse por cada metro de profundidad 
utilizando el módulo BINAVERAGE y se calcularon las diferentes variables 
oceanográficas de interés con el módulo DERIVE (Fig. 3). 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 33
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a b c
d e f
a b c
d e f
 
Figura 3. Descripción del proceso de datos del CTD. Las graficas muestran el estado de 
los datos luego de la corrección hecha por los módulos a. DATCNV b. LOOPEDIT c. 
ALIGN d. FILTER e. BINAVERAGE f. DERIVE. 
 
Con los datos obtenidos a través del CTD se realizaron contornos mediante el 
programa SURFER 8 ®, con el fin de determinar las profundidades donde se 
encontraron las haloclinas, termoclinas y la profundidad a la que afectan 
directamente las plumas de turbidez observadas en el área, se tomaron los datos 
de superficie de cada variable medida y se utilizaron para la realización del 
análisis del comportamiento de la clorofila-a. Este proceso se realizó por cada 
salida con el fin de determinar las fluctuaciones y la estacionalidad de los datos en 
el año de muestreo. 
 
 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 34
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
Se observaron diversos parámetros oceanográficos desde sensores remotos 
puestos en órbita. La temperatura superficial del mar se obtuvo desde el 
tratamiento que se llevó a cabo en el Laboratorio de Sensores Remotos de la 
Universidad del Sur de la Florida. Estas imágenes proporcionaron la observación 
de los fenómenos de afloramiento y de las plumas “turbias”. Para el estudio de las 
plumas turbias que llegan a los Bancos, se utilizaron las imágenes proporcionadas 
por el satélite MODIS con una frecuencia de tres días durante un año de 
muestreo. Este mismo sensor permitió discriminar el color verde en el mar el cual 
está relacionado con la clorofila-a en el fitoplancton para evaluar su 
comportamiento. 
 
Con las imágenes se realizaron mosaicos cada tres días, completando un año de 
muestreo, con el fin de observar su comportamiento en la zona a lo largo del año. 
La selección dependió de una buena resolución espacial además de una buena 
calidad (escasa presencia de nubes y ruido electrónico en la imagen) para poder 
diferenciar claramente el área de estudio. Estos mosaicos fueron organizados y 
editados mediante el programa Microsoft PowerPoint®, recortando el área donde 
se encontraban ubicados los Bancos. 
 
Para evaluar la circulación general del área se tuvieron en cuenta los cálculos de la 
corriente geostrófica en el área basados en mediciones hechas por los altímetros TOPEX-
POSEIDON y ERS-2 que se encuentran en el servidor del Centro de Astrofísica de la 
Universidad de Colorado. El clima del oleaje se obtuvo mediante 2327 observaciones 
tomadas de los Bancos de Salmedina, en la base de datos de oleaje observado por el sistema SHIP 
realizado en el programa OLAS de DIMAR. La información de meteorología obtenida en 
campo fue igualmente incorporada a la base de datos y comparada con información 
nacional proporcionada por la estación del CIOH. 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 35
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
Se hizo una matriz de las variables observadas, tanto en campo como en 
laboratorio. Para cada estación de muestreo, se utilizaron todas las variables 
océano-meteorológicas y biológicas y se graficaron con el programa Graf4Win® 
versión 1.32, buscando encontrar relación entre estas y los valores de clorofila-a. 
Para complementar el análisis se aplicó la observación del grado de asociación 
entre la biomasa fitoplanctónica y los aspectos oceanográficos y meteorológicos, 
la correlación por rangos también conocida como método de Spearman. 
 
De manera adicional y con el fin de encontrar esquemas de agrupación para determinar si 
las estaciones muestreadas diferían entre sí significativamente en sus condiciones océano-
meteorológicas a lo largo del estudio, se empleó un análisis multivariado de clasificación 
(CLUSTER) de Distancia Euclidiana, construida con la estrategia de ligamento completo y 
representada con un dendograma jerárquico, utilizando el programa estadístico Statgraphics 
Plus 4.0 ®, el cual agrupa las estaciones por similitud y construye un dendograma que 
muestra gráficamente la agrupación entre estaciones. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 
 3.1 CLOROFILA-a 
 
La clorofila-a presentó un comportamiento más o menos cíclico; se observaron 
siete eventos puntuales que mostraron altas concentraciones en los meses de 
octubre, diciembre de 2003 y marzo, mayo, julio y septiembre de 2004. El máximo 
valor se observó el 03 de marzo de 2003 con una concentración de 1.20 mg/m3. El 
rango de variación de la concentración de clorofila-a se encontró entre los 1.20 
mg/m3 y 0.06 mg/m3 con una concentración promedio de 0.4 +/- 0.2 mg/m3 (Fig. 
4). 
 
 
 
2003 2004
Nov
Meses de muestreo
m
g/
 m
³
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
Ene Mar May
Meses de muestreo
/ m
³
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
Meses de muestreo
/ m
³
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
Jul Sep
Meses de muestreo
/ m
³
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
Oct
2003 2004
Nov
Meses de muestreo
m
g/
 m
³
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
Ene Mar May
Meses de muestreo
/ m
³
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
Meses de muestreo
/ m
³
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
Jul Sep
Meses de muestreo
/ m
³
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
Oct
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Variabilidad de la clorofila-a superficial por estación durante el año de 
muestreo, la línea punteada indica el promedio. Se observaron cinco picos, el más alto se 
presento en el mes de marzo debido a la influencia de la surgencia que favoreció la 
producción. 
 
 
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Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
Los cinco picos más altos a lo largo del año de muestreo se detectaron, el 05 de 
octubre, 23 de diciembre de 2003 y el, 03 de marzo, 01 de junio, el 20 de 
septiembre y el 01 de Octubre, especialmente cuando la fuerza del viento fue 
mayor, en los meses de marzo a abril. Por debajo de los 10 m las concentraciones 
de clorofila-a fueron por debajo de los 0.5 mg/m3 características de aguas con 
fuertes influencias de aguas oceánicas. Independiente a estos eventos los valores 
promedio observados fueron menores a 0.5 mg/m3, comparables con otros 
estudios realizados en el Caribe (e.g. Arias, 1984; Phillips y Badylak, 1996; 
Tigreros, 2002) (Tabla 1). 
 
Tabla 1. Concentraciones de clorofila-a (mínimas - máximas) teniendoen cuenta regiones de 
la cuenca del Caribe y reportes locales. Tomado y modificado de Franco (2000). 
Región Tipo de Agua Chl a (mg / m3) Autor (es) 
Regiones de la Cuenca del Caribe 
NW Venezuela 
Costera Y Oceánica 
(Surgencia) 0.1 - 5.2 Rodríguez y Varela (1987) 
Portugal Costera 0.2 Lechuga et al. (1989) 
Golfo de México Costera Y Oceánica 0.15 - 2.85 Bianchi et al. (1995) 
Flórida Costera 0.2 - 39.9 Phillips y Badylak (1996) 
SE Jamaica Costera 0.7 - 2.64 Webber y Roff (1996) 
Costa Caribe colombiana 
Cartagena Costera 0.20 - 19.25 Arias y Durán (1984) 
PNNCR Costera 0.1 - 0.8 Gualteros et al. (1992) 
Guajira Oceánica (Surgencia) 0.76 - 1.52 Duarte (1996) 
Tayrona y Golfo de 
salamanca Costera 0.041-0.323 Tigreros (2002) 
Costera y Oceánica 7.6 - 9.1 Franco (2000) Golfo de Salamanca 
PNNT Oceánica 7.2 - 75 
Ensenada de Gaira Costera 0 – 0.007 Castro et al. (2002) 
Bancos de 
Salmedina Costera y Oceánica 0.21 - 2.24 Presente estudio 
 
Muchos de estos estudios fueron realizados en áreas costeras donde el aporte de 
aguas continentales es constante y los valores fueron en muchos casos superiores 
a 1.5 mg/m3, característica que se presentó en esta observación durante la época 
de lluvias a finales del 2003, lo que indica que la descarga de agua dulce y de 
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Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
nutrientes en esta época del año, es alta y puede afectar 
notablemente los Bancos de Salmedina, por lo cual sus valores, probablemente 
son el resultado principalmente de la descarga de aguas continentales de 
diferente origen; debido a la ausencia de vientos y el aumento en el caudal, el 
aporte del Canal del Dique se vuelve muy importante en la zona, fenómeno que se 
ve reflejado en la llegada de la pluma hasta los Bancos. Este comportamiento se 
corroboró con observaciones hechas en campo. 
 
Es importante tener en cuenta que los valores encontrados en la época de lluvias, 
probablemente son reflejo del aporte ejercido por aguas continentales, 
generalmente aportes del Magdalena quien ha contribuido con el rápido 
incremento de los aportes fluviales al mar, con flujos totales de nitrato y fosfato 
arriba de 47x103 t/año y 186x103 t/año respectivamente, causados principalmente 
por la masiva colección de alcantarillado en ciudades y pueblos, en la cuenca del 
Magdalena, sumado al aporte debido al desarrollo industrial en la zona costera 
(Hatcher, 1988; Alvarado y Corchuelo, 1991; Grigg, 1995; Restrepo et al., 2005). 
 
Sin embargo, la concentración de clorofila-a fue mayor en la época seca en 
especial en los meses de marzo, cuando la fuerza del viento fue mayor y las 
condiciones del agua superficial fueron de bajas temperaturas y altas 
concentraciones de salinidad. 
 
A continuación se relaciona el comportamiento de las variables medidas de 
manera individual de tal forma que describe el comportamiento en el tiempo 
durante el año de muestreo. Posteriormente se combinan las observaciones de 
diferentes formas para evaluar las relaciones entre los parámetros y 
especialmente con los valores de clorofila-a sobre los Bancos de Salmedina. 
 
 
 
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Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
3.2 VARIACIÓN TEMPORAL DE LOS PERFILES OCEANOGRÁFICOS
 
3.2.1 Temperatura Superficial del Mar: La temperatura superficial del mar fue 
alta en el mes de octubre de 2003 (30 ºC) y se mantuvo de esta manera hasta 
finales del mes de noviembre y alcanzó temperaturas de 26.6 ºC en el mes de 
marzo de 2004. Para los siguientes meses la temperatura aumentó obteniendo en 
septiembre el valor más alto en ese año con una temperatura de 29.32 ºC (Fig. 5). 
En el transcurso del año la temperatura varió también de acuerdo a las diferentes 
épocas climáticas, las mínimas temperaturas se presentaron a principios 
del mes de enero cuando la influencia de los vientos se hizo mayor y las lluvias 
disminuyeron. El promedio anual fue de 28.65 +/- 0.8 ºC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Promedio de la Temperatura superficial del mar medida en las cinco estaciones 
durante el año de muestreo, la línea punteada indica el promedio de las cinco estaciones 
para todo el muestreo. 
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Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
3.2.2 Salinidad in situ: La salinidad presentó un comportamiento inverso al de la 
temperatura. La figura 6 muestra como disminuyó gradualmente hasta el primero 
de octubre de 2003 con una concentración de 30.87, a partir de esa fecha 
aumentó hasta alcanzar un valor máximo de 36.10 en enero de 2004. Para este 
año los valores se mantuvieron relativamente estables hasta los meses de mayo y 
junio cuando la época de transición volvió a tomar fuerza y los valores 
disminuyeron. La salinidad media fue de 34.60 +/- 0.4. 
 
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Figura 6. Promedio de los valores de salinidad por estación durante el año de muestreo, 
la línea punteada indica el promedio de las cinco estaciones para todo el muestreo. Se 
observaron dos comportamientos, a finales del 2003 presentando las mínimas 
concentraciones, y las máximas para el mes de marzo de 2004, que dependieron de la 
influencia de aguas continentales. 
 
3.2.3 Transparencia: La transparencia del agua mostró tres procesos importantes 
(Fig. 7). La mayor transparencia observada fue de 23 m en el mes de julio de 
2003. También se observaron dos eventos especiales, el 10 de diciembre y el 3 de 
marzo con transparencias de 2 y 3 m, respectivamente. Un tercer proceso se 
presentó a partir de abril de 2004 cuando los valores oscilaron en el rango de 20 y 
8 m, en razón a la presencia de aguas muy turbias que llegaron al área de estudio 
durante ese muestreo. 
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Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
 
 
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Figura 7. Promedio de los valores de transparencia por estación durante el año de 
muestreo, la línea punteada indica el promedio de las cinco estaciones para todo el 
muestreo. Para los meses de agosto, la transparencia es mayor, es menor en los meses 
de diciembre a marzo debido a la resuspensión de materia y alta clorofila, debido al efecto 
producido por el viento en los meses de diciembre a marzo. 
 
 
 
3.2.4 Turbidez: Como era de esperarse, la turbidez tiene un comportamiento 
inverso a la transparencia (Fig. 8). Se observaron dos picos altos los días 10 de 
diciembre y 3 de marzo presentándose en este último el valor más alto con una 
concentración de 4.22 NTU. Durante el muestreo los valores de turbidez se 
mantuvieron entre 2 y 0.2 NTU, con un valor promedio de 0.81 NTU. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
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Figura 8. Turbidez por estación durante el año de muestreo. Se observaron cuatro picos, 
importantes el más alto se presentó en el mes de marzo que corresponde al mes en el 
que se presentó mayor producción de clorofila-a. La línea punteada indica el promedio de 
las cinco estaciones para todo el muestreo. 
 
 
Las observaciones de temperatura, salinidad, analizados correspondieron al 
esperado para las diferentes épocas climáticas. La temperatura superficial del mar 
fue más baja, acompañada de alta salinidad, durante la temporada de vientos, la 
salinidad bajó cuando aumentó la temperatura superficial del mar, aumento la 
nubosidad durante la época de lluvias y en la de transición. La anomalía en 
respuesta al veranillo (Andrade y Barton, 2000) fue detectada en julio de 2003 y 
agosto de 2004. 
 
Durante la temporada de vientos, a lo largo de diferentes puntos del Caribe como 
la Guajira colombiana y algunos puntos en Venezuela ocurren zonas de surgencia 
(e.g. Corredor, 1979; Fajardo, 1979; Andrade y Barton, 2004). Este proceso puede 
llegar a extenderse a lo largo de la costa del Caribe, tan al oeste como hasta los 
Bancos de Salmedina. Las aguas de surgencia son fácilmente detectables por la 
disminución de la temperatura superficial del mar acompañadas de altas 
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
salinidades superficiales en presencia de fuertes vientos paralelos a la costa, 
comportamiento que se observó en los datos registrados en este estudio en los 
Bancos de Salmedina en enero de 2004, sugiriendo que existe un desarrollo de 
surgencia determinado por esas características en los meses de mayor influencia 
de vientos, que en este caso se presentaron desde marzo extendiéndose a los 
primeros días del mes de abril (Fig. 9). 
 
 
 
 
Figura 9. Izquierda, Temperatura superficial del mar el 4 de marzo de 2004 vista desde el 
satélite MODIS (SST). Tomado de http://modis.marine.usf.edu el color azul muestra aguas 
más frías y los colores verdes y amarillos más cálidas, la imagen muestra la presencia de 
aguas más frías cerca de la costa llegando hasta los Bancos de Salmedina. Derecha, 
imagen del satélite Quiskat que muestra el régimen de vientos para el mismo día se 
observa fuertes vientos del Noreste. 
 
 
3.2.5 Variaciones Verticales de Temperatura y Salinidad: El comportamiento de 
la temperatura de la columna de agua a lo largo del año de muestreo para las 5 
estaciones, se observa en la Figura 10. En el mes de marzo la mínima 
temperatura para los primeros 10 m fue de 26.5 y 25.5 ºC por debajo de los 30 m. 
Para los meses de septiembre a noviembre se presentaron dos eventos muy 
cálidos que se mantuvieron entre los 30 ºC aproximadamente. En el mes de 
diciembre el agua se mantuvo aproximadamente en 28 ºC; aunque disminuyó los 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 44
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
valores, son altos para lo esperado en esta época debido a que las lluvias se 
extendieron en esta época. A partir de enero hasta el mes de abril se observaron 
temperaturas entre los 25 – 27 ºC por encima de los 5 m de profundidad. Al final 
del muestreo se observaron dos eventos uno cálido en el mes de junio que 
alcanzó los 29 ºC y otro medianamente frío en el mes de julio debido 
principalmente al “veranillo “. 
 
 
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Meses de muestreo
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Figura 10. Variabilidad en el tiempo y profundidad de la temperatura para las 5 estaciones 
en los Bancos de Salmedina entre septiembre- 2003 y septiembre- 2004 realizados 
mediante un CTD. Se observan la llegada de aguas continentales representadas en 
colores rojos y aguas más frías en color azul que diferencian tres eventos a lo largo del 
año, la profundidad hasta donde bajó el CTD está delineada por el área en blanco. 
 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 45
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
El comportamiento de la columna dependió de las épocas climáticas 
principalmente. Para los meses de septiembre y octubre la influencia de aguas 
más cálidas provenientes de las plumas y “parches de agua turbia y dulce” 
continentales hicieron que la temperatura superficial presentara valores de 30 y de 
28 ºC por debajo de los 30 m. Para los siguientes meses se presentó un 
enfriamiento que empezó drásticamente en el mes de diciembre y se extendió 
hasta el mes de junio de 2004. Se observó un afloramiento de aguas sub-
superficiales más frías, aproximadamente 26°C, entre los meses de marzo y abril, 
época en que los vientos presentaron mayor fuerzaen el mes de octubre cuando 
se presentó la época de lluvias se observó la presencia de un domo sub-
superficial que descendió hasta los 10 m evidenciando la llegada de aguas más 
cálidas. En el mes de julio la temperatura tendió a disminuir y el domo observado 
se atenuó, evento que marcó la llegada del “veranillo”. 
 
A finales del año 2003, el Caribe colombiano fue azotado por dos tormentas 
tropicales y las lluvias se extendieron hasta los meses de diciembre (CIOH, 2003), 
la cantidad de lluvias aumentaron el aporte de aguas continentales y la 
temperatura aumentó de forma muy drástica. A principios del 2004 el viento tomó 
fuerza y el agua se enfrió hasta alcanzar el valor mínimo en el mes de marzo 
cuando se observó la mayor intensidad del viento. Esta época se caracterizó por la 
homogenización de la columna; la estación 4 presentó un comportamiento 
diferente en los primeros metros, con temperaturas más altas lo que indicó que 
esta estación es una de las más expuestas a plumas de aguas con mayores 
temperaturas provenientes del sur. 
 
Entre los meses de abril y mayo hay una época de transición, presentándose una 
marcada estratificación del agua a partir de junio. El efecto del veranillo en los 
meses de julio y agosto, fue enmascarado por la presencia de plumas 
continentales con aguas de altas temperaturas. En el caso de la estación 4 los 
primeros metros presentaron una capa superficial más caliente y pronunciada que 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 46
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
en las demás estaciones. 
 
La salinidad a lo largo del año de muestreo, tuvo valores que oscilaron entre los 30 
y 37 (Fig. 11). Se encontraron “picos” a lo largo del año en el mes de septiembre, 
noviembre de 2003 y mayo, julio y agosto de 2004 que correspondieron a la 
llegada de aguas dulces por efecto de las lluvias, y que fue marcado en los 
primeros 10 m de profundidad. En las capas más profundas por debajo de los 20 
m aproximadamente se observaron cinco pulsos uno en el mes de diciembre de 
2003 muy leve pero que estuvo enmascarado por las tormentas que se 
presentaron en esa época; en los meses de enero, marzo y abril de 2004 que 
fueron los más relevantes del muestreo y ocurrieron cuando el viento tuvo mayor 
fuerza, y para el mes de julio de 2004 cuando se presentó un evento que 
correspondió al “veranillo” 
 
El máximo valor de salinidad superficial de 36.5 se encontró a finales del 2003, por 
encima de los 10 m. Los valores aumentaron hasta cuando el viento tomó fuerza y 
se observó una concentración que es relativamente constante de 36. En el mes de 
marzo se observó que concentraciones de 36.5 alcanzaron a llegar a 
profundidades por encima de los 10 m, el valor más alto encontrado durante el 
muestreo. A partir de agosto la columna presentó un aumento gradual de las 
concentraciones desde los 32.5 hasta los 36.5. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Meses de muestreo
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2003 2004
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11. Variabilidad en el tiempo de la salinidad para las 5 estaciones en los Bancos 
de Salmedina 2003 - 2004 realizados mediante un CTD. Las zonas demarcadas por 
colores más rojos indican aguas con altas concentraciones de salinidad y las zonas con 
colores azules más claros indican aguas de bajas concentraciones. La profundidad hasta 
donde bajó el CTD está delineada por el área en blanco. 
 
Al igual que la temperatura, la salinidad respondió de manera similar a los cambios 
climáticos presentados en el área. Los bajos valores encontrados en las capas 
superficiales a finales de 2003 fueron debidos a la fuerte descarga continental que 
se presentó en esa época (Fig. 13). 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 48
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
A principios del mes de marzo cuando la fuerza del viento se incrementó, se 
encontraron concentraciones de hasta 36 de aguas que afloraron desde el fondo 
hasta alcanzar los 10 m de profundidad, después de la época de transición entre 
abril y mayo, cuando comienza un proceso de estratificación que se hizo más 
evidente en los siguientes meses. 
 
Para los meses de lluvia, la influencia de aguas de concentraciones menores a 30 
por encima de los 10 m de profundidad fue constante. También se observó que el 
comportamiento de las estaciones fue relativamente diferente, debido a la 
ubicación del Banco y el área que abarca puede recibir influencia de diferentes 
plumas continentales y de diferentes formas, tales como las plumas del río 
Magdalena, la contracorriente del Darién, y en algunos casos agua turbia del 
Canal del Dique. En la época en la que el viento tomó fuerza en los meses de 
enero a marzo al Banco llegaron aguas de características más oceánicas. 
 
3.3 RELACIÓN DE LAS VARIABLES OCEANOGRÁFICAS CON LAS MEDIDAS 
DE CLOROFILA-A
 
Para analizar el comportamiento de los parámetros en la columna de agua a lo 
largo del lapso de la observación, los perfiles de clorofila-a, temperatura, 
salinidad, tomados en el año de muestreo, fueron analizados con respecto del 
tiempo y la profundidad de tal manera que los contornos muestran la variabilidad 
de los parámetros. 
En general, las concentraciones más altas de clorofila-a se encontraron en las 
capas superficiales por encima de los 10 m y en la mayoría de los casos por 
encima de los 5 m. Por debajo de los 10 m los valores son medianamente 
constantes presentando una concentración de 0.5 mg/m3. Estos valores fueron 
comparados con las medidas tomadas por el CTD (Fig. 12). 
 
Orejarena-Cuartas, 2006______________________________________________________________ 49
Variaciones de la concentración de la Clorofila-a y su relación con parámetros físicos y químicos medidos en 
los Bancos de Salmedina (Cartagena, Caribe Colombiano) Septiembre 2003– Septiembre 2004____________ 
 
 
 
 
 
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