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Dedos de sal |
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IR DIRECTAMENTE AL EXPERIMENTO La salinidad aumenta la densidad del agua y, a menos que la temperatura sea muy baja, ésta disminuye la misma. Así, en general, el agua salada y fría es más densa que el agua caliente y poco salina. Si agua más densa es ubicada sobre agua menos densa, la columna será inestable y tenderá a mezclarse rápidamente. Si el agua más densa se encuentra por debajo del agua menos densa, a menos que algún movimiento produzca mezcla, la columna tenderá a permanecer estable. En algunas regiones del océano el agua menos densa se encuentra sobre agua más densa, pero aún así la columna de agua es inestable incluso sin presencia de corrientes. La inestabilidad ocurre porque la difusión molecular de calor es unas 100 veces más rápida que la difusión molecular de sal. Esta inestabilidad fue descubierta por Melvin Stern en 1960.
Izquierda: Distribución inicial de densidad en la vertical. Derecha: después de algún tiempo la difusión de calor produce una pequeña capa inestable entre las dos capas inicialmente estables. La fina capa inestable se hunde en la capa inferior como salt fingers. La escala vertical en la figura es de unos pocos centímetros. Consideremos dos capas de unos pocos centímetros de espesor separadas por una marcada interfase (Figura). Si la capa superior es cálida y salina y la inferior es fría y menos salina que la superior, la interfase se torna inestable aún si la capa superior es menos densa que la inferior. Lo que sucede es lo siguiente. El calor se difunde a través de la interfase más rápido que la sal, dejando una capa delgada, fría y salada entre las dos capas iniciales. La capa fría y salada es más densa que la capa fría y menos salada por debajo, y el agua de la capa se hunde. Como la capa es delgada, el fluido se hunde en dedos (fingers) de 1-5 cm de diámetro y unos 10 cm de longitud, lo cual no es muy diferente del tamaño y forma de nuestros dedos. Estos se conocen como salt fingers o dedos de sal. Dado que dos componentes (calor y sal) difunden a lo largo de la interfase el proceso de conoce como doble difusión. Hay cuatro variaciones de este proceso. Dos variables, tomadas de a dos por vez conducen a cuatro posibilidades: Cálido y salino sobre frío y poco salino. Este proceso es conocido como dedos salinos o salt fingers. Este proceso eventualmente conduce a un aumento de la densidad a través de una serie de pasos. Capas de densidad constante son separadas por capas finas donde se producen violentos cambios en la densidad y el perfil de densidad en función de la profundidad toma la forma de escalones. Más frío y menos salino sobre más cálido y más salino. Este proceso se conoce como convección difusiva. Es mucho menos frecuente que el anterior y ocurre mayormente en latitudes altas. También produce un perfil de densidad escalonado. Lo que ocurre es lo siguiente. La doble difusión produce una capa fina, cálida y menos salina en la base del agua que está por encima que es más fría pero menos salina. La capa fina de agua asciende y se mezcla con el agua de la capa superior. Un proceso similar ocurre en la capa inferior en la que se forma una capa más fría y salada en la interfase. Como resultado de la convección en las capas superior e inferior, la interfase se agudiza. Si existían pequeños gradientes de densidad, éstos se reducen. Frío y salino sobre caliente y menos salino. Es siempre estáticamente inestable. Cálido y menos salino sobre frío y salino. Siempre estable y la doble difusión difunde la interfase entre ambas capas. Los dedos salinos se observan en muchas regiones del océano. Una de las que cumple las condiciones para su ocurrencia es la región de la Confluencia entre las corrientes de Brasil y Malvinas frente a la Plataforma Continental Argentina. Parte del texto y la figura fueron adaptados de: Introduction to Physical Oceanography. Robert Stewart. Department of Oceanography, Texas A & M University. 344 pp.
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