Resumo O estuário do Rio Capibaribe é um corpo de água que atravessa a Região Metropolitana de Recife (RMR), um dos maiores centros populacionais do Brasil, o que causa grande quantidade de carga de poluentes e baixa qualidade da água. A entrada de água doce a partir das águas residuais da RMR pode contabilizar mais de três vezes a contribuição fluvial durante o período de baixa descarga. Este artigo investiga a hidrodinâmica e o potencial transporte de escalares particulados e dissolvidos neste estuário. Um experimento de campo foi realizado para registrar nível da água, velocidade de corrente, salinidade, temperatura e material particulado em suspensão (MPS) durante um ciclo de maré semidiurno completo. O experimento foi realizado em condições de baixa descarga e em condições de maré de sizígia. O estuário apresentou padrão de circulação parcialmente estratificado. O transporte residual de água e sal foi estuário acima, enquanto que o transporte residual de MPS foi estuário abaixo. Os primeiros são entendidos como o efeito da complexa circulação ao redor das ilhas que formam o baixo estuário, enquanto que o último foi interpretado como devido a efeitos morfológicos que induzem à ressuspensão durante a vazante, a despeito da simetria entre correntes de enchente e vazante. Este mecanismo pode produzir transporte para a plataforma adjacente, mesmo durante períodos dominados pela maré, quando o oposto seria esperado.

Abstract The Capibaribe Estuary is a water body that crosses the Recife Metropolitan Area (RMA), one of the largest population centers in Brazil, and causes large pollutant loads and poor water quality. The fresh water inflow of wastewater from the RMA can account for three times the volume of the river discharge during the low discharge period. This article assesses the hydrodynamics and potential transport of particulate and dissolved scalars in this estuary. A field experiment was conducted to record the water level, current velocity, salinity, temperature and suspended particulate matter (SPM) contents during a full semi-diurnal tidal cycle. This experiment was performed during low river discharge and spring tide conditions. The estuary showed a partially mixed circulation pattern. The residual transport of water and salt were up estuary, while the SPM residual transport was down estuary. The former were understood as the effect of the residual circulation around the islands, while the latter was interpreted as a morphological factor inducing greater resuspension during the ebb, despite the symmetrical ebb and flood currents. This mechanism may transport SPM to the inner shelf, even under tide-dominated conditions when the opposite would be expected.

Daily images collected with the MODIS sensor on the NASA Aqua satellite were used to describe chlorophyll-a (chl-a) concentrations before, during, and after synoptic-scale meteorological pulses in the Yucatan Basin, Caribbean Sea. The relative influence of vertical diffusive and vertical advective transport on mixing of the near surface layer was quantified with wind data from the QuikSCAT satellite. Computation of vertical density eddy diffusivity and gradient Richardson numbers was done with data from the three-dimensional MERCATOR model. The model evidenced the importance of vertical shear (i.e., vertical diffusive processes) in generating mixing during autumn and winter (2007-2009). During moderate meteorological pulses (e.g., cold fronts, easterly tropical waves, and low-pressure systems with wind speeds of 9-15 m s-1 sustained over 2 days), mixing caused by diffusive transport (eddy viscosity of 10 × 10-3 m² s-1) was at least one order of magnitude higher than upward advective mixing (0.3 × 10-3 m² s-1). During the passage of hurricanes Ivan (September 2004) and Wilma (October 2005), upward advective mixing (5-7 m² s-1) dominated mixing of the upper water column and was nearly four orders of magnitude higher than during moderate meteorological events. Background chl-a concentrations of 0.03-0.08 mg m-3 were observed during the July-October period. During synoptic weather pulses, three different patterns in the chl-a concentrations were observed: first, chl-a concentrations in the range of 0.05 to 0.12 mg m-3 followed moderate meteorological pulses; second, higher regional chl-a concentrations (0.5-2.0 mg m-3) followed the passage of hurricanes; and third, the formation of filaments showing apparent high chl-a (0.3-1.5 mg m-3) south of Cuba, possibly caused by freshwater discharge from land. The changes in chlorophyll patterns following meteorological events illustrate typical patterns of connectivity among different parts of the Yucatan Basin.

Las imágenes diarias del sensor MODIS a bordo del satélite Aqua permitieron identificar los patrones superficiales de la clorofila a antes, durante y después del paso de eventos meteorológicos de escala sinóptica por la cuenca de Yucatán, mar Caribe. Los datos de viento superficial del satélite QuikSCAT se utilizaron para cuantificar la influencia del transporte vertical advectivo y la difusividad vertical en la mezcla de la capa superficial del mar. Los datos del modelo tridimensional MERCATOR permitieron el cálculo de la difusividad vertical de remolino y el número de Richardson, evidenciando la importancia de la cizalladura vertical durante las épocas de otoño e invierno (2007-2009). Durante el paso de eventos sinópticos moderados (e.g., frentes fríos, ondas tropicales del este y sistemas de baja presión con vientos de 9 a 15 m s-1 sostenidos durante dos días), la mezcla causada por la difusividad vertical (10 × 10-3 m² s-1) fue al menos un orden de magnitud mayor que el transporte vertical advectivo (0.3 × 10-3 m² s-1). Sin embargo, durante el paso de los huracanes Iván (septiembre de 2004) y Wilma (octubre de 2005), el transporte vertical advectivo (5-7 m² s-1) dominó la mezcla de la columna de agua y fue cuatro órdenes de magnitud mayor al registrado durante la influencia de los eventos moderados. Bajo la influencia de estos eventos meteorológicos, se observaron tres patrones en la clorofila a: en el primero se encontraron concentraciones de clorofila a en el rango de 0.05 a 0.12 mg m-3 después del paso de eventos meteorológicos moderados, en el segundo se hallaron máximos de clorofila a (0.5-2.0 mg m-3) después del paso de los huracanes Iván y Wilma, y en el tercero se observó la presencia de concentraciones altas de clorofila a (0.3-1.5 mg m-3) en forma de filamentos debido a las descargas de aguas dulces desde la isla de Cuba. Los cambios en los patrones superficiales de clorofila después del paso de eventos meteorológicos evidenciaron los patrones típicos de conectividad entre las diferentes áreas de la cuenca de Yucatán.

Double-diffusive convection (DDC) has been detected in the Martinez and Baker channels of central Patagonia (Chile) by employing a Self Contained Autonomous Micro-Profiler (SCAMP). This profiler measures temperature and salinity in the water column with a vertical resolution on the millimetre scale. The expedition took place in December 2011 and included 19 vertical high-resolution profiles from surface to ~55 m depth. The formation of thermohaline staircase patterns, resulting from the DDC process, could be documented by the micro-profiler's measurements. DDC events, below the shallow but strongly stratified surface layer (7-10 m), were confirmed to occur in intermediate depths between 15 and 45 m by means of the Turner angle. Most of these events were usually weak but several strong ones could also be detected between 15 and 40 m. DDC is initiated at the interface between sub-surface waters of estuarine origin (cold and less salty) and intermediate waters of oceanic origin (warmer and saltier), with upward heat and salt fluxes. DDC together with mixing caused by winds, tides, and internal waves, constitute an important mechanism for mixing the water column with implications for small organisms therein.

Con un microperfilador SCAMP (Self Contained Autonomous MicroProfile) se detectó un proceso de Doble Difusión Convectiva (DDC), en los canales Martínez y Baker de la Patagonia central, Chile. Este perfilador midió temperatura y salinidad en la columna de agua con una resolución del orden de milímetros. El muestreo se efectuó en diciembre 2011, en 19 estaciones oceanográficas de ~55 m de profundidad. Los registros del microperfilador permitieron detectar la formación de escaleras termohalinas que caracterizan la formación de la DDC. Por medio del ángulo de Turner se confirmó que debajo de una capa superficial fuertemente estratificada (7-10 m) se registraron eventos de DDC a profundidades entre 15 y 45 m. La DDC fue débil en la mayoría de los registros pero se evidenciaron eventos fuertes entre 15 y 40 m. En la capa subsuperficial, su origen se debió al intercalamiento de las masas aguas estuarinas (aguas frías y menos saladas) encima de las oceánicas (aguas más cálidas y saladas), mientras que en la superficie la interacción océano-atmósfera favoreció su ocurrencia. La DDC en conjunto con el viento, las mareas y las ondas internas, puede constituir un mecanismo importante para la mezcla vertical, influenciando los flujos de calor, el hábitat de las especies marinas en estas profundidades y la exportación de carbono hacia los sedimentos.

Measurements of velocity and density profiles were used to describe the tidal and residual flow structure in Quellón Bay, southern Chile (43º10'S), an eastward opened bay with ca. 6 km width (north-south) at its mouth and a low river discharge at its head, associated to a productive marsh-like branch. Current profiles were obtained in winter and spring with a 307.2 kHz Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) during two semidiurnal cycles along a repeated triangular circuit. The eastern side of the triangle consisted in an across-bay transect oriented in the north-south direction, and two along-bay (aprox. east-west oriented) transects formed the other sides identified as northern and southern transects. The triangle circumscribed a small bump of ca.10 depth, surrounded by bathymetry of the order of 20-30 m. Density profiles were obtained at the westernmost corner of the triangle. The longitudinal mean flow in the eastern transect at the mouth showed a lateral exchange structure that consisted in inflow (westward) over the northern side and outflow (southeastward) over the southern side. Lateral residual flow showed increases of the southward component that seems to be related to the presence of the bump. The longitudinal residual flow was mostly westward in the southern transect and eastward in the southern transect, suggesting that flow enters the bay through the northern side and exits through the southern side. Over the southern transect there were evidences of flow divergence over the bump which promotes upward velocities over this feature. Upward velocities over the bump and downward velocities over the eastern flank were estimated using the continuity equation. There were evidences that divergence is induced by flow separation yielded by a pair of counter-rotating vortex over this feature. Nonlinearities seem to dominate the tidal dynamic balance. The intra tidal variability of flow and density at the repeated station showed no significant differences between the low and high rainy seasons, suggesting that dynamics of the system is less affected by river discharge. Small increases of salinity were associated to the effect of tidal flood phase. There were no significant differences between samplings on July and November, nor in residual flow patterns or in density field.

Se realizaron mediciones de velocidad y perfiles de densidad del agua de mar para describir la estructura del flujo mareal y residual en Bahía Quellón, sur de Chile (43º10'S), una bahía abierta hacia el este cuya boca es de ca. 6 km (norte-sur) y en cuya cabeza se ubica un río de baja descarga asociado a un humedal de alta productividad. Se obtuvieron perfiles de corrientes durante invierno y primavera con un Perfilador Acústico de Corrientes Doppler (ADCP) de 307.2 kHz, a lo largo de un circuito triangular repetido durante dos ciclos de marea semidiurna. El lado este del triángulo consistió en un transecto orientado en dirección norte-sur que cruzaba a lo ancho de la boca de la bahía; los otros dos lados se orientaron aproximadamente en la dirección este-oeste a lo largo de la bahía, denominándose transectos norte y sur. El triángulo se ubicó sobre un pequeño promontorio submarino de ca. 10 m de profundidad, rodeado por batimetría de alrededor de 20 a 30 m. Se realizaron perfiles de densidad en el vértice oeste del triángulo. El flujo residual longitudinal en el transecto este, en el sector de la boca, mostró un intercambio lateral que consistió en flujo de entrada (hacia el oeste) por el lado norte de la bahía y flujo de salida (hacia el sureste) por el lado sur. El flujo lateral residual mostró aumentos en la magnitud de la componente hacia el sur que estarían relacionados con la presencia del promontorio submarino. El flujo residual longitudinal fue principalmente hacia el oeste en el lado norte y hacia el este en el lado sur, sugiriendo que el flujo entra a la bahía por el norte y sale por el sur. En el transecto sur hubo evidencias de divergencia del flujo sobre el promontorio, la cual promueve velocidades verticales positivas sobre este rasgo batimétrico. La velocidades hacia arriba sobre el promontorio y hacia abajo sobre el flanco hacia el este se estimaron usando la ecuación de continuidad sobre una grilla regular. Hubo evidencias de que la divergencia es inducida por separación del flujo generada por un par de vórtices rotando en sentido encontrado sobre este rasgo batimétrico. Los términos no lineales de la ecuación de movimiento parecen dominar el balance dinámico. La variabilidad intra mareal del flujo y la densidad en la estación repetida no mostró diferencias significativas entre la estación lluviosa y la menos lluviosa, sugiriendo que la dinámica del sistema es menos afectada por la descarga de río. Pequeños aumentos de salinidad se asociaron al efecto de la fase de la marea. No hubo diferencias significativas entre los muestreos de julio y noviembre ni en los patrones del flujo residual ni en el campo de densidad.