INTRODUCCIÓN

El mar Caribe, y en particular su sector suroccidente, se caracteriza por un complejo sistema de corrientes (^{Ricaurte-Villota y Bastidas, 2017}). Los procesos físicos que controlan estas corrientes varían notablemente desde las regiones profundas, fuera del talud continental, hasta la propia franja litoral (^{Grifoll et al., 2016}). El resultado es que las características de las corrientes varían notablemente dependiendo de su localización, exhibiendo una gran variabilidad espaciotemporal. Durante las últimas décadas, algunos estudios han contribuido a mejorar nuestra comprensión de los principales procesos oceanográficos del Caribe, desde la dinámica del sistema de surgencia en la Guajira (^{Correa-Ramírez et al., 2020}) hasta los patrones de circulación y distribución de masas de agua en el Caribe suroccidental (^{Lozano-Duque et al., 2010}; ^{Escobar, 2011}; ^{Toro, et al., 2019}). A pesar de estos estudios sobre el suroeste del Caribe colombiano el conocimiento de su hidrodinámica todavía es insuficiente. Esto es particularmente evidente en lugares como el golfo de Urabá, donde existe una carencia de mediciones sistemáticas de parámetros oceanográficos. Esto se ha evidenciado en el diseño de proyectos costeros que se han realizado con información secundaria o a partir de alguna campaña puntual. El incremento de inversiones a corto y mediano plazo en la región reafirma la importancia y pertinencia de mediciones oceanográficas in situ. Un caso específico es el municipio de Turbo, ubicado en el margen sureste del golfo de Urabá, donde en los últimos años se han incrementado las propuestas de proyectos para la prestación de servicios turísticos, portuarios y comerciales sobre su línea de costa.

La mayoría de las propuestas y proyectos consideran mediciones de parámetros climáticos, pero escasamente incluyen datos oceanográficos. De esta manera, no se han tenido en cuenta los efectos que el régimen de corrientes puede tener sobre la dinámica de sedimentos y la geomorfología del lugar. Un caso particular fueron las modificaciones que en 2015 evidenció la playa urbana de Turbo, debido al cierre de la única bocana de la bahía El Uno ubicada originalmente al sur de esta y contigua a la playa urbana del municipio (^{Alcántara et al., 2019}). Esta bahía le fue abierta una bocana cerca del delta del rio Turbo (al norte de la bahía), la cual ha venido aumentando su ancho en los últimos años. Según Alcántara et al. (2019), este cierre/apertura de bocanas generó un desequilibrio en la dinámica de sedimentos en toda el área. El cierre de la bocana sur produjo una acreción significativa de arenas en la playa municipal dando origen a la denominada playa Dulce (antes llamada playa Barajas) y demás sectores al sur. En contraste, la apertura de la bocana norte provocó una modificación en la circulación alrededor del delta y condujo a la erosión de la flecha litoral (punta Yarumal) que conecta al norte de playa Dulce. El desequilibrio provocado evidencia la necesidad de conocer las dinámicas locales actuales y así predecir de una manera adecuada el comportamiento de la costa frente a cualquier acción (natural/antrópica) sobre la línea de costa.

A nivel del golfo de Urabá, se han realizado estudios utilizando modelación numérica para explicar el comportamiento de las corrientes. ^{Montoya y Toro (2006)}, utilizando el modelo hidrodinámico ELCOM, determinaron que las corrientes superficiales están condicionadas principalmente por la descarga del río Atrato. Toro et al. (2019), usando el modelo ROMS, encontraron que el golfo se puede analizar en tres regiones (norte, centro y sur) donde, dependiendo de la época del año, la circulación es modulada por el campo de vientos y/o la descarga del río. En general, estos experimentos numéricos se han realizado a escalas espaciales de orden de kilómetros. Si bien han sido aportes importantes a la comprensión de la hidrodinámica en el golfo, el estudio de la franja litoral requiere reducir aún más la escala espacial.

Con el fin de obtener información de las corrientes superficiales, en especial las costeras, es común usar derivadores superficiales. En sitios cercanos a la línea de costa se utilizan derivadores durante escalas de tiempo que varían entre minutos y días, dependiendo del fenómeno a estudiar (^{Shafiei y Abbas, 2011}). Además, los derivadores son una alternativa de bajo costo si se tiene en cuenta que algunos de ellos utilizan tecnología GPS convencional, que ha demostrado un grado adecuado de precisión (^{MacMahan et al., 2009}). Adicionalmente, si se pretende estudiar la contribución de la marea, es necesario registrar las corrientes durante un ciclo completo del período de la marea.

El presente trabajo pretende avanzar en el entendimiento de los patrones de las corrientes superficiales en un sistema local dentro del golfo de Urabá, como son las playas urbanas del municipio de Turbo. Con este fin se realizaron cuatro campañas, dos en época de mucha lluvia y dos en poca lluvia, en las cuales se midieron las corrientes superficiales usando derivadores entre Punta de Las Vacas y la bocana de bahía El Uno. Estas mediciones permitieron determinar la dirección y velocidad de las corrientes durante periodos de aproximadamente 10 h, las cuales se contrastaron con el nivel de la marea y con mediciones de la dirección y magnitud del viento.

ÁREA DE ESTUDIO

El golfo de Urabá es el estuario más grande del mar Caribe colombiano, ubicado en su extremo suroccidental, entre las coordenadas 7° 55’ y 8° 40’ N y 76° 53’ y 77° 23’ O. El golfo está abierto al mar Caribe por su extremo norte, con una longitud norte-sur aproximada de 80 km y un ancho que varía entre 15 y 50 km. Su litoral costero, entre cabo Tiburón (Chocó) y punta Rey (Antioquia), presenta una longitud de 512 km (^{Prüssmann y Correa, 2012}). Destaca el importante aporte fluvial promedio del río Atrato, con un caudal promedio mensual cercano a 3000 m³/s y variaciones que oscilan entre 1000 y 5000 m³/s. Se trata de un golfo relativamente somero, con valores de profundidad que no superan 30 m en bahía Colombia (sur) y en el delta del río Atrato, mientras que sus mayores profundidades se encuentran al norte en su conexión con el mar Caribe (60 m aproximadamente) (^{Brakenridge et al., 2021}).

Respecto a su clima, el golfo de Urabá se encuentra bajo la influencia de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT), la cual se desplaza hacia el sur, entre diciembre y abril, presentando la época de poca lluvia, cuando los promedios mensuales de precipitación se encuentran por debajo de 80 mm/mes, caracterizada por fuertes vientos alisios del nororiente; entre los mayo y noviembre, la ZCIT se desplaza al norte y se presenta la época de mucha lluvia, con valores por encima de 150 mm/mes, con vientos del sur y suroccidente de menor intensidad (^{Invemar, 2003}). La dinámica del golfo está fundamentalmente influenciada por las descargas del rio Atrato, la dirección e intensidad del viento, la energía de las olas, las mareas y los gradientes de densidad (^{Lonin y Vásquez, 2005}; ^{Escobar, 2011}, Escobar et al., 2019). Se han observado cambios en la dirección de la corriente con la profundidad, que sugieren la existencia de un patrón de circulación estuarino, con aguas superficiales que se dirigen hacia el norte del Golfo y aguas más profundas que se dirigen desde el mar Caribe hacia el sur del mismo.

La marea es semidiurna mixta, con una amplitud media de 0,28 m y con valores promedios de 0,09 m en cuadratura y de 0,50 m en sicigia (^{IDEAM, 2019}). Estos valores sugieren una amplificación importante con respecto a la marea en la plataforma exterior, cuyo rango no excede ± 0,25 m (^{Kjerfve, 1981}). Los componentes principales de mareas son dos armónicos semidiurnos (M2, 0,09 m; N2, 0,03 m) y dos diurnos (K1, 0,10 m; O1, 0,06 m) (^{Nienhuis, 2019}). En cuanto al oleaje, el golfo de Urabá se puede caracterizar de acuerdo con su ubicación espacial y a la época climática, con alturas medias significativas alrededor de 0,75 y 1,5 m durante las épocas de poca y mucha lluvia, respectivamente (^{Escobar et al., 2015}).

El municipio de Turbo está ubicado en el margen suroriental del golfo de Urabá, frente al delta del río Atrato (Figura 1). Entre punta Yarumal (desembocadura del río Turbo) y Punta de Las Vacas se destacan cuatro áreas según su uso de suelo: al norte y al sur dos áreas de cobertura vegetal (espigas litorales de punta Yarumal y de Punta de Las Vacas); un área de playa de arena (playa Dulce), que va desde la antigua bocana de bahía El Uno hasta el espolón ubicado en medio de la espiga litoral de Punta de Las Vacas; y un área residencial-comercial que va desde el espolón mencionado hasta las instalaciones de capitanía de puerto. Cabe destacar que bahía El Uno es una laguna costera contenida por una flecha litoral generada por la desembocadura del río Turbo. Hasta 2015, esta bahía tenía su bocana natural a un costado de playa Dulce, pero posteriormente fue cerrada y se abrió una bocana artificial más cerca de la desembocadura del rio Turbo (^{Alcántara et al., 2019}).

Figura 1 Área de estudio enmarcada en la parte suroccidental del Caribe colombiano. Detalle del golfo de Urabá y de la zona entre el delta del río Turbo y Punta de Las Vacas. 

MATERIALES Y MÉTODOS

Para nuestro estudio se utilizaron dos derivadores superficiales de bajo costo, construidos con materiales como tubos de PVC y una draga de forma esférica con tres planos de exposición, manufacturada según diseño de ^{Lucero y Mindiola (2007)}. Cada uno de los derivadores consta de dos componentes: la parte superior es un recipiente sellado, que contiene en su interior un GPS programado en modo “track”, y la parte inferior es una draga, diseñada para moverse de acuerdo con la dirección principal de la corriente (Lucero y Mindiola, 2007). El diseño fue realizado de tal manera que el centro de masa estuviera ubicado bajo la superficie del agua, de tal manera que se estuvieran monitoreando las corrientes entre 0,5 y 1,5 m de profundidad (Figura 2).

Figura 2 Derivador superficial. La parte superior (recipiente amarillo) contiene el GPS y la parte inferior (estructura negra) es la draga o veleta. 

El área de estudio se dividió en dos: la 1, entre la espiga litoral de punta Yarumal y playa Dulce, y la 2 entre playa Dulce y Punta de Las Vacas (Figura 3). Se realizaron cuatro campañas de medición: dos en época de mucha lluvia (12 y 18 de noviembre, 2017) y dos en época de poca lluvia (24 y 31 de enero, 2018). En cada una de ellas se realizaron, en promedio, cuatro lanzamientos de derivadores, distribuidos en las áreas mencionadas, a una distancia de unos 500 m de la costa y en profundidades mayores a 2 m. El tiempo de duración de cada campaña fue de aproximadamente 10 h, de forma que los derivadores se pudieran seguir visualmente con luz del día y así alcanzar a cubrir la mayor parte del ciclo de marea. Los datos medidos cada minuto con ayuda del GPS fueron las ubicaciones (latitud y longitud) y tiempos correspondientes (fecha y hora). Con estos datos medidos entre dos puntos, se calculó la magnitud y dirección de la velocidad superficial, y a su vez las componentes zonal y meridional de la velocidad (u, v).

Figura 3 Áreas de estudio donde se realizaron las mediciones con los derivadores. 

Con el fin de entender el comportamiento de las corrientes se analizaron datos de viento (magnitud y dirección) y de marea. Los datos de viento corresponden a promedios entre 1 y 6 h de una estación del Centro de Investigaciones Oceanográfica e Hidrográficas (CIOH) localizada en la parte norte del golfo de Urabá (Sapzurro, Chocó). Teniendo en cuenta los resultados sobre la variabilidad espacial del campo de viento en el golfo de Urabá (^{Toro et al., 2019}), a pesar de la distancia entre la estación y el área de estudio, podemos asumir que las características del viento son similares en ambas zonas. Adicionalmente, con el fin de tener en cuenta la variabilidad de la onda de marea y de manera específica, sus estados (sicigia y cuadratura) y momentos diurnos (creciente, vaciante, pleamar o bajamar), se utilizaron los valores del pronóstico del mareógrafo de Sapzurro (^{CIOH, 2017}) (Tabla 1). Todas las campañas se realizaron en condiciones de oleaje leve, con la altura de ola incrementándose ligeramente durante las campañas de las épocas de poca lluvia debido a la persistencia de los vientos alisios provenientes del norte (Tabla 1).

Tabla 1 Resumen de mediciones en campo. 

RESULTADOS

Las trayectorias de los derivadores superficiales durante las cuatro campañas se muestran en las Figuras 4, 6, 8 y 10. La trayectoria de cada derivador está identificada con un número y un color que corresponde a los diferentes lanzamientos. En las Figuras 5, 7, 9 y 11 se presentan los datos de viento (rosas de viento y series temporales vectoriales), elevación del nivel medio del mar y valores de las componentes (u, v) y magnitud de la corriente. A continuación, se analizan por separado las observaciones para las épocas de mucha y de poca lluvia.

Durante la época de mucha lluvia se realizaron dos campañas de medición (12 y 18 de noviembre, 2017) (Figuras 4 y 6). En este periodo el comportamiento del viento fue similar, con vientos débiles hacia el noroccidente a primera hora de la mañana y última hora de la tarde y más intensos hacia el suroriente durante el resto del día, alcanzando 4 m/s durante las horas del mediodía (Figuras 5A y 7A).

En la primera campaña (12 de noviembre) las condiciones de marea corresponden a la época de sicigia con una carrera de marea de aproximadamente 0,30 m (Figura 5C). Se realizaron un total de cuatro lanzamientos. En horas de la mañana se efectuaron los lanzamientos L1 y L2 (Figura 4). En estos casos las trayectorias de los dos derivadores presentaron direcciones contrarias (hacia el sur y norte, respectivamente). El lanzamiento L1 se realizó justo antes de la pleamar, con condiciones de viento débil (1,75 m/s) hacia el noroccidente (Figura 5B). En este caso la dirección de la corriente fue suroriente, hacia el interior de bahía Turbo, con una velocidad promedio de 0,3 m/s (Figura 5D y 5E). El segundo lanzamiento (L2) tuvo lugar durante un periodo de vaciante con vientos intensos (3 m/s) y dirigidos hacia el suroriente (Figura 5B). En este caso la corriente se dirigió hacia el norte, con velocidades entre 0,05 y 0,10 m/s (Figura 5D y 5E).

Figura 4 Campaña 1: 12 de noviembre de 2017, época de mucha lluvia. Trayectorias de los cuatro lanzamientos de derivadores: L1, L2, L3 y L4. 

El 12 de noviembre en horas de la tarde se realizaron los lanzamientos L3 y L4 (Figura 4). Para estos dos lanzamientos la dirección del viento era hacia el suroriente con una magnitud promedio de 4 m/s (Figura 5B). El lanzamiento L3 estuvo cerca de bajamar (Figura 5C), observándose una corriente hacia el noroccidente con velocidades entre 0,3 y 0,4 m/s (Figura 5D y E). En el caso de L4, realizado durante marea creciente (Figura 5C), la corriente nuevamente fue hacia el norte con magnitudes menores a L3 entre 0,05 y 0,10 m/s (Figura 5D y E).

Figura 5 Campaña 1: 12 de noviembre de 2017, época de mucha lluvia. Medidas in situ de la magnitud y dirección del viento: (A) rosa de viento y (B) serie vectorial del viento. (C) Nivel de la marea. (D) Componentes zonal y meridional de la corriente. (E) Magnitud de la corriente. Los colores de los recuadros en (C), (D) y (E) coinciden con los de las trayectorias en la Figura 4. 

La segunda campaña se hizo el 18 de noviembre de 2017, con un total de cuatro lanzamientos (Figura 6). En esta campaña la marea se encontraba en cuadratura, con una carrera de marea de aproximadamente 0,15 m (Figura 7C). En las horas de la mañana, los lanzamientos L1 y L2 se realizaron con los derivadores separados apenas unos 100 m. En el momento del lanzamiento la marea era llenante y el viento con dirección variable (hacia el nororiente, migrando hacia el occidente hasta alcanzar dirección hacia el suroriente) y magnitud promedio de 1,75 m/s (Figura 7B). Ambos derivadores siguieron una trayectoria muy similar durante aproximadamente 5 h. Inicialmente la dirección de la corriente fue hacia occidente con magnitudes < 0,05 m/s. Luego la magnitud incremento hasta 0,15 m/s en dirección noroccidente (Figuras 7D y 7E). Es de notar que este incremento en la magnitud de la velocidad coincidió con un aumento de los vientos del noroccidente, es decir la corriente viajó en dirección opuesta a los vientos (Figura 7).

Figura 6 Campaña 2: 18 de noviembre de 2017, época de mucha lluvia. Trayectorias de los cuatro lanzamientos de derivadores: L1, L2, L3 y L4. 

El 18 de noviembre en las horas de la tarde se realizaron los lanzamientos L3 y L4, de nuevo con los derivadores en posiciones cercanas. En este caso la marea se encontraba bajando y la dirección del viento era hacia el suroriente con una magnitud promedio de 2,5 m/s (Figura 7B). Nuevamente, los derivadores mantuvieron un recorrido similar, cercano a la línea de costa. En este caso las corrientes asociadas fueron hacia el suroriente, con una velocidad que inicialmente disminuyó de 0,07 a 0,03 m/s y se incrementó hacia el final del periodo, alcanzando 0,15 m/s (Figuras 7D y 7E). En este caso la corriente estaba en la misma dirección del viento; sin embargo, la corriente aumentó su magnitud precisamente cuando el viento se debilitó (Figura 7).

Figura 7 Campaña 2: 18 de noviembre de 2017, época de mucha lluvia. Medidas in situ de la magnitud y dirección del viento: (A) rosa de viento y (B) serie vectorial del viento. (C) Nivel de la marea. (D) Componente zonal y meridional de la corriente. (E) Magnitud de la corriente. Los colores de los recuadros en (C), (D) y (E) coinciden con los de las trayectorias en la Figura 6. 

En la época de poca lluvia se realizaron las otras dos campañas (24 y 31 de enero de 2018, respectivamente) (Figuras 8 y 10). En ambos casos el comportamiento del viento fue similar, con una componente predominante hacia el sur y magnitudes entre 2 y 4 m/s (Figuras 9A y 11A).

Figura 8 Campaña 3: 24 de enero de 2018, época de poca lluvia. Trayectorias de los seis lanzamientos de derivadores: L1, L2, L3, L4, L5 y L6. 

Durante la tercera campaña la condición de marea era de tipo cuadratura, con una carrera de marea de 0,13 m (Figura 9C). En las horas de la mañana, se lanzaron los derivadores L1 y L2 en posiciones cercanas (< 100 m de separación). En este caso la marea estaba en vaciante y el viento tenía una dirección predominante hacia el sur y magnitud promedio de 4 m/s (Figuras 9 B y C). Los derivadores trazaron una trayectoria similar durante 5 h. Las corrientes asociadas inicialmente fueron hacia el noroccidente (0,1 m/s) y luego súbitamente cambiaron de dirección y se dirigieron hacia el suroriente (0,05 m/s) (Figuras 9D y 9E).

Durante la campaña 3, en horas de la tarde, se hicieron los lanzamientos de los derivadores L3 a L6. En este caso la marea estaba cercana a la bajamar y el viento mantenía una dirección predominante hacia el suroriente, con una magnitud promedio de 3,75 m/s. Inicialmente se lanzaron los derivadores L3 y L4, que se desplazaron hacia el suroriente saliéndose rápidamente del área de estudio. Por tal motivo se realizaron los lanzamientos L5 y L6 desde una posición más al norte ya durante la marea llenante, aunque fue de mínima amplitud (3 cm) (Figura 9C). En este caso la corriente tomo una dirección hacia el sur con un valor promedio de 0,2 m/s (Figuras 8 y 9D).

Figura 9 Campaña 3: 24 de enero de 2018, época de poca lluvia. Medidas in situ de la magnitud y dirección del viento: (A) rosa de viento y (B) serie vectorial del viento. (C) Nivel de la marea. (D) Componente zonal y meridional de la corriente. (E) Magnitud de la corriente. Los colores de los recuadros en (C), (D) y (E) coinciden con los de las trayectorias mostradas en la Figura 8. 

Finalmente, la cuarta campaña (31 de enero, 2018) fue realizada durante una época de sicigia, con una carrera de marea de aproximadamente 0,3 m (Figura 11C). En las horas de la mañana, el primer lanzamiento (L1) se realizó con la marea creciente (Figura 11C) y con viento proveniente de noroccidente y una magnitud promedio de 4,25 m/s (Figura 11B). El derivador viajó en dirección sur saliéndose rápidamente del área de estudio, por lo cual se hizo un segundo lanzamiento (L2) que tomó la misma dirección, acercándose a la línea de costa. En ambos casos las corrientes asociadas a los derivadores presentaron valores bajos entre 0,06 y 0,09 m/s (Figuras 11D y 11E). En las horas de la tarde, solo se realizó un lanzamiento (L3), con la marea vaciante (Figura 11C) y con viento en dirección hacia el suroriente con magnitud promedio de 5,5 m/s. En este caso la corriente mostró una dirección hacia el suroriente, con una magnitud que disminuyó de 0,12 a 0,04 m/s (Figura 11E).

Figura 10 Campaña 4: 31 de enero de 2018, época de poca lluvia. Trayectorias de los tres lanzamientos de derivadores: L1, L2 y L3. 

Figura 11 Campaña 4: 31 de enero de 2018, época de poca lluvia. Medidas in situ de la magnitud y dirección del viento: (A) rosa de viento y (B) serie vectorial del viento. (C) Nivel de la marea. (D) Componente zonal y meridional de la corriente. (E) Magnitud de la corriente. Los colores de los recuadros en (C), (D) y (E) coinciden con los de las trayectorias mostradas en la Figura 10. 

DISCUSIÓN

Las campañas realizadas han tenido como objetivo el análisis del patrón de corrientes costeras en función de la variación de la onda marea y del viento. El área de estudio, localizada en el margen suroriental del golfo de Urabá, a lo largo de unos 6 km de costa entre punta Yarumal y Punta de Las Vacas, se dividió en dos sectores. En cada uno de estos se lanzaron dos derivadores superficiales en las dos épocas climáticas del año, de poca lluvia (seca) y de mucha lluvia (húmeda), y las trayectorias fueron analizadas conjuntamente con los vientos superficiales y el ciclo de marea con el fin de determinar los procesos y patrones dominantes de circulación superficial.

El comportamiento de la corriente de marea en el golfo de Urabá, como cuerpo semicerrado de agua, es consistente con el de una onda estacionaria. La onda de marea incidente y reflejada se combinan de modo que la velocidad se hace cero en la cabeza del golfo (antinodo) y máxima a cierta distancia de la cabeza, donde se localizaría la amplitud mínima de la marea (nodo). Para un golfo rectangular de profundidad constante H esta distancia viene dada por T(gH) ^½ /4 , donde T es el periodo de la marea (^{Proudman, 1953}; ^{Godin, 1993}). En el caso de la componente semidiurna dominante (M2), y considerando profundidades entre 20 y 40 m, esto corresponde a una distancia de entre 158 y 224 km. Estas distancias son mayores que la longitud del golfo de Urabá, por lo que cabe esperar que no hay ningún nodo dentro del golfo y que la marea oscilará aproximadamente en fase dentro de todo el golfo (si se ignoran los efectos de rotación y fricción, y se supone que la velocidad de propagación de la onda no está limitada por la profundidad del agua del golfo).

Durante las campañas 1 y 3, el patrón de la corriente es coherente con el ciclo de marea en el que se hicieron las mediciones. En la campaña 1, con marea creciente, la corriente asociada al lanzamiento L1 fue hacia el sur, es decir siguiendo la dirección del agua que entra al golfo e incluso a la bahía Turbo. Durante la campaña 3, con marea en llenante, la corriente asociada a los lanzamientos L3, L4, L5 y L6 fueron hacia el sur, correspondiente al agua que entra al golfo. Sin embargo, se aprecia que las corrientes observadas ocurren con un desfase temporal con respecto a las corrientes esperadas para una onda de marea estacionaria, ya que las velocidades mínimas (cerca de pleamar y bajamar) y las máximas (en llenante y vaciante) ocurren más tarde de lo esperado.

El desfase temporal de las corrientes con respecto a la marea predicha puede explicarse debido a la distancia que hay entre el área de estudio y la ubicación del mareógrafo (Sapzurro), el cual se encuentra aproximadamente a 90 km de distancia del área de estudio. Ignorando todos los factores locales (geometría del golfo, fricción del fondo, descarga de los ríos), podemos suponer que la velocidad de propagación de la fase de la marea en aguas someras viene dada por V(gH) ^½ , donde g es la aceleración de la gravedad y H es la profundidad del agua. Por tanto, en profundidades entre 15 y 25 m la fase de la onda de marea tarda aproximadamente 2 h en propagarse entre Sapzurro y Turbo. Este desfase también fue registrado por Higuita y ^{Quintana (2020)}, pudiendo ser acentuado por la batimetría y forma irregular del golfo de Urabá.

En cuanto a la influencia del viento, las corrientes durante las campañas 2 y 4 no tienen una aparente relación con la onda de marea, pero sí con la dirección del viento. En la campaña 2, correspondiente a la época de mucha lluvia y vientos alisios más débiles, el patrón de corrientes parece guardar cierta correlación con la variabilidad diurna de los vientos, en particular con las corrientes frente a Punta de Las Vacas (hacia occidente) y frente a la bahía El Uno (hacia el sur). En la campaña 4, en época de poca lluvia, se presentaron vientos intensos del noroccidente durante todo el día y las corrientes se dirigieron hacia el sur. Este comportamiento es coherente con la fase de la marea durante los dos primeros lanzamientos, pero no durante el tercero, realizado frente a la bahía El Uno. Estos resultados apuntan a la importancia de los vientos como factores generadores de la corriente (^{Toro et al., 2019}).

A pesar de que en época de poca lluvia la magnitud del viento fue mayor que durante la de mucha lluvia, la magnitud de las corrientes fue similar o incluso menor. Esto es probablemente debido a que la marea y el viento tuvieron efectos opuestos. Además, cabe destacar que el efecto del viento puede ser directo, debido al arrastre de los vientos, o indirecto, asociado a la marea meteorológica. La respuesta directa corresponde al arrastre del viento sobre las capas más superficiales de la columna de agua, un efecto que varía con la profundidad. En tanto este estudio utilizó derivadores superficiales (entre 0,5 y 1,5 m de profundidad), el viento fundamentalmente los arrastra en su misma dirección (en el hemisferio norte, se ha observado experimentalmente y en el laboratorio una desviación hacia la derecha de unos 10°, ver por ejemplo ^{Wu, 1983}).

Por otro lado, cerca de la costa, los vientos muestran una oscilación diurna asociada a las brisas mar-tierra, que se dirigen mar afuera (hacia el centro del golfo, casi perpendicular a la línea de costa) durante las horas nocturnas y hacia el continente en las horas diurnas, tal como lo muestra ^{Arroyo (2019)} en sus hodogramas para la región de Urabá. Esta oscilación es muy clara en la época de mucha lluvia, en tanto que los vientos alisios son débiles, y es menos evidente en la época de poca lluvia, cuando los vientos alisios se intensifican (Figuras 3, 5, 7, y 9,). Por tanto, en el golfo de Urabá cabe esperar que las brisas mar-tierra se dirijan hacia la cabeza del golfo durante el día y hacia la boca del golfo durante las horas nocturnas (Arroyo, 2019). El resultado será un ciclo meteorológico de 24 h en la parte interior del golfo, con una aumento en horas de la tarde y una descenso a primeras horas de la mañana en el nivel medio del mar. Este ciclo se encontraría aproximadamente en fase con la marea astronómica durante la campaña 3 y fuera de fase en las otras campañas. Estos resultados coinciden con lo registrado por ^{Toro et al. (2019)} para ciertos momentos del año en el golfo de Urabá, donde las direcciones del viento y las corrientes están en fase, específicamente durante octubre y diciembre con vientos del sur y corrientes más intensas.

Sobre otros factores, las observaciones aquí presentadas muestran que tanto la variación de la onda de marea como la intensidad del viento tienen un efecto importante sobre las corrientes costeras de la región, pero también apuntan a la necesidad de tomar en cuenta otros factores en la modificación del patrón de corrientes y en el desfase de la onda de marea. Entre estos factores probablemente destacan las lagunas costeras adyacentes, como las bahías El Uno y Turbo. Ambas geoformas están asociadas a las espigas litorales derivadas de la desembocadura del río Turbo, creando cuerpos de agua semicerrados que intensifican el efecto de la marea, principalmente en términos de la velocidad en los momentos de vaciante o llenante.

Los resultados sugieren un desfase en el comportamiento del derivador L1 (campaña 1), lanzado cerca de Punta de Las Vacas en condiciones de viento y oleaje mínimas, que se dirigió hacia el interior de la bahía de Turbo (Figura 4). Otros ejemplos son el comportamiento de los derivadores L3 y L4 (campaña 2) y L3 (campaña 4), lanzados justo frente a la bahía El Uno en momentos en que la marea estaba en vaciante; las corrientes asociadas a estos derivadores se dirigieron hacia el sur cuando, por la fase de la marea (vaciante), cabía esperar que su dirección sería hacia la boca del golfo. Estos resultados son consonantes con las observaciones de ^{Alcántara et al. (2019)}, que mencionan una relación entre la espiga litoral de punta Yarumal en bahía El Uno, la descarga del río Turbo y las corrientes de marea en sus bocanas (inlets) que evitan que estas se cierren.

El patrón de corrientes durante la época de poca lluvia también sugiere la existencia de una corriente de deriva con dirección N-S entre punta Yarumal y Punta de Las Vacas. Esta corriente estaría asociada al rompimiento del oleaje ocasionado por el aumento de los vientos persistentes del norte durante las campañas realizadas en la época de poca lluvia (Tabla 1). Esto coincide con los resultados de ^{Escobar (2011)}, quien sugiere que la rompiente del oleaje oblicuo en las aguas someras podría originar corrientes de deriva. Otro posible modulador de las corrientes en el golfo de Urabá es la descarga del río Atrato, al menos en la zona cercana al delta. ^{Toro et al. (2019)} encontraron las corrientes más intensas alrededor de las bocas del río en general durante todo el año, pero principalmente durante la época de mucha lluvia.

CONCLUSIONES

Las observaciones realizadas con los derivadores superficiales, junto con las series temporales de vientos y mareas, confirman que el ascenso y descenso de la marea viene asociado a un desplazamiento de las masas de agua hacia el sur y el norte del golfo. Al tratarse de un cuerpo semicerrado con orientación sur-norte, las corrientes de marea se dirigen hacia/desde la cabeza del golfo durante la marea llenante/vaciante, con una dirección aproximadamente perpendicular a la propagación de la fase de marea. En la zona de estudio, la onda de marea hace que las corrientes sean marcadamente paralelas a la costa.

Los resultados sugieren que durante la época de poca lluvia hay una notable influencia del viento del noroeste sobre las corrientes, posiblemente trazando una circulación anticiclónica (en el sentido horario) en la parte interior del golfo (desde la desembocadura del río Atrato hacia el sur). Como consecuencia, durante la época de poca lluvia, la dirección promedio del viento (noroccidente) coincidió con la dirección predominante de las corrientes hacia el sur. Esto sería la causa de una corriente de deriva en sentido N-S desde punta Yarumal hasta punta de Las Vacas, la cual podría ser la responsable del aporte de sedimentos a playa Dulce.

Las trayectorias de los derivadores y sus corrientes asociadas también apuntan a la influencia de la bahía El Uno. El llenado y vaciado de esta bahía sin duda experimenta un retraso con respecto a la marea en las aguas del propio golfo, de modo que sería capaz de modificar el sistema de corrientes en el área circundante. Esto podría ser la causa de que algunos derivadores se orienten hacia la entrada de esta bahía durante la marea llenante o que el agua diverja de esa entrada, dirigiéndose por ejemplo hacia la boca del golfo, durante periodos de vaciante.

Nuestros resultados sugieren que la marea y viento modulan conjuntamente al sistema de corrientes costeras en el interior del golfo. Sin embargo, para nuestro estudio hemos utilizado los valores de elevación de la marea en Sapzurro, que está localizado en la parte norte del golfo. Por tanto, los resultados no permiten ser concluyentes ya que no se ha podido cuantificar de forma exacta el desfase de la onda de marea entre la parte norte del golfo y el área de estudio. Cálculos basados en la velocidad de propagación de la marea en aguas someras, sugiere un retraso de unas dos horas. Se sugiere que en estudios futuros de las corrientes costeras se considere el oleaje y la descarga del río Atrato.

Aunque las mediciones se realizaron relativamente cerca de la costa, no son suficientes para determinar los riesgos a los que podrían estar expuestos los bañistas de playa Dulce, ni la influencia de la estructura de protección costera construida allí. Nuestros resultados confirman la necesidad de realizar mediciones simultáneas de variables como nivel del mar, corrientes, oleaje y viento de manera sistemática. Por último, este estudio subraya la posibilidad de realizar una aproximación a la dinámica del campo de corrientes en regiones costeras con instrumentos de bajo costo.