GENERALIDADES SOBRE EL FENMENO ENOS (El Nio- Oscilacin Sur)

1. Historia sobre el estudio del Fenmeno ENOS (El Nio- Oscilacin Sur)

1.1. Antes del Siglo XIX

Se sabe hoy en da que el fenmeno El Nio ha ocurrido desde hace ms de 13000 aos, ya que los cientficos han encontrado pruebas geolgicas de sus efectos en las costas suramericanas. Analizando los documentos escritos, la presencia del fenmeno es conocida aproximadamente

desde hace 400 aos. De esto dan fe diversos textos y manuscritos que datan de la poca colonial peruana y que relatan la aparicin de extraas lluvias torrenciales en zonas desrticas

del norte de Per, acostumbradas a la escasez de la precipitacin. Los Incas desde mucho tiempo atrs, sin saber el accionar fsico-ocenico de El Nio, ya conocan las variaciones que generaba y adaptaban su sociedad y sus hbitos a la ocurrencia de las abundantes lluvias que traa cada tanto tiempo; ellos construan sus ciudades en las cimas de las colinas, el alimento lo

almacenaban en las montaas y cuando realizaban construcciones en la costa lo hacan alejados de los ros. Es por esto que muchas de sus edificaciones siguen en pie hoy en da (Curt

Suplee, Nacional Geographic). Pero si bien los Incas conocan las variaciones adaptando su modus vivendi a la ocurrencia de las abundantes lluvias, no fue sino hasta finales del siglo XIX que la comunidad de estudiosos de la poca empez a identificar el fenmeno y a interesarse

por las consecuencias que desencadenaba.

El fenmeno se ha venido estudiando siguiendo el comportamiento de algunos elementos meteorolgicos desde finales del siglo XIX, en ambos extremos de la cuenca del Pacfico. En el ao de 1892 la Sociedad Geogrfica de Lima publica un artculo describiendo la presencia de

una corriente clida en las aguas del norte del pas que se observa a principios de enero, acompaada de un rgimen de abundantes precipitaciones. Esta corriente la denominaron los

pescadores El Nio, debido a su presencia en los meses de navidad. En 1894 el gegrafo Vctor Eguigueren publica un trabajo denominado Las lluvias en Piura, primer documento que pretende describir la climatologa del fenmeno a partir de documentos histricos, para confeccionar un ndice de la intensidad del fenmeno ocurrido en el periodo 1791-1890.

1.2. Primera mitad Siglo XX

A finales del siglo XIX y comienzos del XX los cientficos ingleses del Observatorio Real de la India, comandados por el matemtico ingles Sir Gilbert Walker, se pusieron en la tarea de investigar los factores que afectaban la variabilidad del monzn en esa zona, tratando de

predecir los futuros inviernos, ya que en 1899 las lluvias monznicas, de las cuales dependa la agricultura, fueron dbiles y causaron una devastadora hambruna. Con los datos recopilados de

regiones alrededor del Ocano ndico y del Pacfico y las observaciones realizadas por los cientficos ingleses, lograron descifrar un patrn global oscilante de presin atmosfrica entre la

parte central-oriental y occidental del Pacfico, que denominaron ms tarde, en 1928, en un artculo presentado a la Royal Meteorological Society, como la Oscilacin del Sur, sistema que

cuando presenta altas presiones en una regin, por lo general muestra bajas en la otra y viceversa. Walker descubre que este patrn atmosfrico estaba estrechamente relacionado, ya

que cuando la presin era muy baja en el oeste del Pacfico, los monzones eran muy fuertes sobre la India. Es decir, para esta poca ya se conocan las dos grandes componentes del

fenmeno (oceanogrfica y atmosfrica), pero no an su interrelacin. A partir de los aos 30 y hasta finales de los 50, el estudio del fenmeno queda relegado a un segundo plano debido a

factores geopolticos, pero principalmente, por cuanto las seales climatolgicas, asociadas a la Oscilacin del Sur y El Nio, fueron mucho menos pronunciadas que las anteriormente

registradas.

1.3. 1950 a 1980

A mediados del siglo XX es cuando el estudio del fenmeno coge nuevamente fuerza por la intensificacin de las mediciones realizadas en el Ao Geofsico Internacional y la ocurrencia del El Nio 1957-1958. Estos dos hechos hacen que los cientficos centren nuevamente sus miradas en el estudio del fenmeno y as logran dejar un completo registro de las anomalas que El Nio

y la Oscilacin del Sur generan en toda la cuenca del Pacfico, demostrando que el ENOS (El NIO, OSCILACION DEL SUR) es ms un fenmeno global que un fenmeno local, que no solo afectaba a Per y Ecuador sino a toda la cuenca. En 1959 la Scripps Institution of Oceanography (Instituto Scripps de Oceanografa) reuni a un grupo de cientficos para discutir el fenmeno; sin

embargo, no fue hasta finales de la dcada de los 60 cuando el meteorlogo noruego Jacob Bjerknes de la Universidad de California en Los ngeles, logra formular la primera teora

moderna del ENSO, describindolo como una perturbacin del sistema Ocano-Atmsfera. Bjerknes descubri un mecanismo que relacionaba las observaciones de Walker acerca de la

Oscilacin del Sur con El Nio. l describi un patrn de circulacin del aire para todo el Pacfico, al que denomin Circulacin de Walter, en el cual el flujo del aire dependa de la

diferencia existente entre las temperaturas de la superficie del mar en el Pacfico Occidental y en el Pacfico Oriental, que haca que la presin del aire superficial en las dos regiones fuera

distinta.

A la par de todo lo que aconteca con los fenmenos del Pacfico Tropical y los progresos en los campos de la meteorologa y la oceanografa, los cientficos se apoyaron en equipos

informticos. A principios de los aos 50, el matemtico John von Neumann, un personaje clave en la invencin de la computadora digital, junto con un grupo de cientficos del Institute for

Advanced Study (Instituto de Estudios Avanzados) de Princeton, Nueva Jersey, dirigi algunos de los primeros intentos por utilizar equipos informticos para la investigacin de las predicciones meteorolgicas. En los aos 70, los investigadores ya utilizaban equipos informticos para crear modelos de circulacin general atmosfrica o AGCM (Atmospheric General Circulation Model)

para simular la reaccin de la atmsfera a una temperatura fija de la superficie del mar en el Pacfico Tropical.

En 1975, Klaus Wyrtki de la Universidad de Hawai y sus colegas, al recopilar y representar grficamente registros de mareas y patrones de vientos de toda la cuenca del Pacfico, lograron demostrar que los fuertes vientos alisios empujaban fundamentalmente las aguas ms calientes de la superficie hacia el oeste, a lo largo del ecuador, hasta que se acumulaban en la costa de

Indonesia. Como resultado, la termoclina (franja que divide los sectores de agua fra y clida del ocano) se encontraba ms cerca de la superficie en el Pacfico Oriental y ms profunda en el

extremo occidental, permitiendo que las aguas fras situadas en el fondo del ocano, en el este, fluyeran trayendo con ellas los nutrientes que alimentan a las poblaciones de peces. El trabajo

de Wyrtki sugera que, cuando los vientos alisios cesaban, se liberaban oleadas de agua caliente que se movan de oeste a este a travs del Ocano Pacfico, empujando la capa termoclina

hacia el fondo en el Pacfico oriental e impidiendo la ascensin del agua fra situada en el fondo del ocano. Como consecuencia, las temperaturas de la superficie del mar en el este

aumentaban y el agua de la superficie en el Pacfico oriental quedaba totalmente privada de los nutrientes necesarios para mantener ciertas poblaciones de peces. Dado el retraso con el que el

Pacfico Oriental reaccionaba a los cambios de vientos, Wyrtki reconoci la posibilidad de pronosticar dichos eventos con anticipacin.

1.4. ltimos 25 aos

Con el evento ENOS 82-83 que fue de gran magnitud y que tom por sorpresa a los cientficos, la comunidad internacional nota la importancia de tener herramientas e instrumentos que

permitan el estudio, la evolucin y la prediccin. Para esto era necesario documentar los detalles reales del movimiento del agua caliente de la superficie, realizando continuas mediciones de las condiciones de las aguas situadas debajo de la superficie a lo largo del ecuador. Para realizar

estas mediciones era necesario mantener boyas ancladas en el ecuador durante largos perodos de tiempo, lo cual resultaba muy difcil debido a las fuertes corrientes ecuatoriales. Con base en

esta necesidad, en el ao de 1985 se cre y puso en marcha el sistema de observaciones y mediciones de variables ocenicas y atmosfricas Programa el Ocano Tropical y la Atmsfera Global (TOGA-Tropical Ocean-Global Atmosphere), el cual culmin en 1994, como lo muestra la

figura 1.1 (ver Anexo 1). Este esfuerzo internacional, subvencionado por el programa de investigacin sobre el clima mundial (World Climate Research Program) de las Naciones Unidas,

busc desde un principio investigar no el ocano ni la atmsfera en s, sino las interacciones existentes entre ellos y, principalmente, en todo el Pacfico. Tal programa tambin favoreci el desarrollo de una nueva generacin de equipos de observacin, ya que para esta cuenca el

programa est integrado por 70 boyas ancladas, distribuidas longitudinalmente y abarcando las latitudes tropicales, controladas por satlite y capaces de realizar mediciones y transmitirlas en

tiempo real; adems de sus boyas ancladas, TOGA cuenta con boyas flotantes, estaciones cercanas a las costas, datos obtenidos a travs de satlites y barcos voluntarios de

investigacin. Con estos instrumentos se logra la medicin de las principales variables ambientales como la temperatura de la superficie ocenica, la temperatura hasta una

profundidad de 500 m, la temperatura del aire, humedad atmosfrica y la direccin de los vientos. Toda esta informacin es recibida en el Laboratorio Ambiental Marino del Pacfico de la

NOAA, ubicado en la ciudad de Seattle, Washington, EE.UU. Tambin se captura importante informacin por medio de satlites como el TOPEX/POSEIDON, puesto en rbita en 1992 como

resultado de un proyecto conjunto entre Francia y Estados Unidos. Otros satlites, como el

JASON-1 o el NASA/JPL, proporcionan principalmente informacin de la circulacin, nivel y temperatura de los ocanos. Estas herramientas se han constituido para los cientficos en el

principal sistema de monitoreo con el objetivo de predecir los cambios climticos que el fenmeno desencadena y poder as anticiparse a las consecuencias nefastas que se puedan

llegar a presentar.

Programa del Ocano Tropical y la Atmsfera Global (TOGA o TAO) para la cuenca del Ocano Pacfico Fuente: NOAA

La gran cantidad de datos proporcionados por el programa TOGA, junto con las mediciones realizadas por satlite de los niveles y las temperaturas de la superficie del mar no habran servido de nada sin los avances que se realizaron al mismo tiempo en el uso de equipos

informticos para simular el comportamiento de El Nio. Todos estos esfuerzos de cientficos ocenicos por una parte y de cientficos atmosfricos por la otra, prepararon el terreno para los potentes modelos conjuntos atmsfera-ocano que recopilan toda la informacin disponible para controlar el modo en que los cambios atmosfricos y ocenicos interactan. Con estos

modelos es posible anticipar las fluctuaciones del clima a ms largo plazo.

A mediados de los aos 80 un modelo conjunto estadstico, basado en una relacin estadstica en el tiempo entre variables seleccionadas como, por ejemplo, la presin del nivel del mar en

Indonesia y las temperaturas de la superficie del mar en el Pacfico Ecuatorial Oriental, pronostic el fenmeno de El Nio que comenz a finales de 1986 y, simultneamente, otros

investigadores utilizaron un modelo conjunto dinmico relativamente sencillo para pronosticar el mismo evento (Los modelos dinmicos se diferencian de los modelos estadsticos en que resuelven las ecuaciones matemticas en una cuadrcula que incorpora datos de latitudes,

longitudes y profundidades especficas). Justo a tiempo, El Nio apareci a finales de 1986 y dur hasta la primera mitad de 1988. En ese ao surgi una importante teora acerca de por qu los modelos conjuntos funcionaban y se empez a dar respuesta a la eterna interrogante de cul

de los dos, el ocano o la atmsfera, era el que primaba. Con esto logran explicar cmo la memoria del ocano, el retraso que se produce entre un cambio en los vientos y la reaccin del

ocano, influye en la finalizacin de El Nio y el comienzo de La Nia.

A finales de los aos 80, los investigadores del centro meteorolgico del Servicio Nacional de Meteorologa en Washington, D.C., combinaron un modelo realista del ocano con

observaciones en tiempo real para proporcionar mensualmente una descripcin detallada de las condiciones del Pacfico, permitiendo as a los oceangrafos obtener una visin ms completa de

los procesos del ocano.

En las postrimeras de los aos 90, varios equipos de investigacin de todo el mundo crearon nuevos modelos de circulacin general conjuntos o CGCM (Coupled General Circulation Model) ms complejos para poder utilizar los datos de observacin obtenidos mediante el sistema de boyas TOGA. A principios de 1997, algunos de estos modelos revelaron una serie de seales

que advertan del calentamiento del Pacfico en el horizonte y en la primavera de 1997, la NOAA advirti al mundo sobre la llegada de un acontecimiento importante. En noviembre, El Nio

alcanzaba su mximo calentamiento, con temperaturas en la superficie del mar alrededor de 5 C por encima de lo normal en 7.200 kilmetros (4.500 millas) de ocano abierto, el mayor

calentamiento del ocano jams registrado.

2. Entidades internacionales encargadas de estudiar el fenmeno

Hay diversas entidades del orden internacional que han entendido la importancia e influencia que tiene el fenmeno ENOS en el ambiente y economa mundial; por tal motivo, han encaminado esfuerzos para su constante estudio y monitoreo, como es el caso de la OMM (Organizacin

Meteorolgica Mundial), brazo tcnico de la ONU en el rea meteorolgica, la NOAA (National Ocean and Atmospheric Administration) de EE.UU. a travs de sus diversos institutos, agencias

y oficinas y la COI (Comisin Oceanogrfica Intergubernamental) rgano que pertenece a la Naciones Unidas a travs de la UNESCO.

A nivel regional se han hecho numerosos acercamientos entre los estados suramericanos del Pacfico afectados como en 1974, cuando la Comisin Permanente del Pacfico Sur (CPPS-

integrada por Colombia, Ecuador, Per y Chile) con apoyo de la OMM y la COI crearon el Programa para el Estudio Regional del Fenmeno El Nio-Programa ERFEN, el cual se ha ido

actualizando y acoplando a las necesidades crecientes de los gobiernos y del conocimiento cientfico.

Desde comienzos de 2003 las Naciones Unidas con el apoyo de la OMM, la Estrategia Internacional de Reduccin de Desastres-EIRD y el Gobierno del Ecuador ha establecido el

Centro Internacional de Investigaciones sobre el Fenmeno El Nio-CIIFEN, centro que funciona en la ciudad de Guayaquil-Ecuador y que en la actualidad cuenta adems con el apoyo de la

NOAA, el Gobierno de Espaa y recientemente con la participacin de la CPPS.

3. Comportamiento normal de las condiciones climticas del Pacfico Tropical

Para entender adecuadamente los cambios que el ENOS (El Nio-Oscilacin Sur) genera, es necesario conocer el comportamiento normal de las principales variables meteorolgicas en el

Pacfico Tropical (presin, circulacin atmosfrica, corrientes ocenicas, temperatura superficial del ocano y precipitaciones en zonas continentales) y su rea de influencia continental.

3.1. Circulacin de la atmsfera tropical

3.1.1. Celda Hadley

La circulacin general del aire de los trpicos consiste en el ascenso de masas hmedas de la Zona de Convergencia Inter Tropical (ZCIT) hasta la alta tropsfera, donde son transportadas

hacia 30 Norte y 30 Sur, para luego descender formando los centros de altas presiones subtropicales; una vez estas masas han descendido, regresan hacia el ecuador donde su

direccionamiento est influenciado por el efecto Coriolis, causado por la rotacin de la tierra. Estos vientos son conocidos como los Alisios, que pueden ser del sureste o del noreste. El ciclo

de elevacin y descenso se conoce como Circulacin o Clda Hadley, en honor al cientfico ingles que lo descubri y describe claramente la actividad convectiva del trpico.

A, Celda de circulacin Hadley en un modelo global. B, Celda de circulacin Hadley en corte vertical. Fuente: A, Universidad de Oklahoma. B, NASA.

3.1.2. Zona de Convergencia Intertropical

Sobre toda la zona ecuatorial existe un cinturn de bajas presiones atmosfricas conocido como la ZCIT (Zona de Convergencia Inter Tropical), cuyo comportamiento es de vital importancia

sobre reas continentales (el caso del norte de Australia, Indonesia y la selva amaznica) ms que sobre reas ocenicas, generando abundante lluvia, por cuanto en ella confluyen los vientos

alisios tanto del sureste como del noreste, cargados de humedad y producen movimientos ascendentes de dichas masas de aire hmedo (conveccin) que condensan y luego precipitan.

La ZCIT se desplaza en sentido latitudinal (entre 3S y 13N aproximadamente), con retraso aproximado de 2 meses con el movimiento aparente del sol. El ciclo ascendente de la ZCIT se

cierra sobre la zona de los sub-trpicos donde las altas presiones, adems de otras consecuencias, ocasionan escasez en las precipitaciones.

3.1.3. Circulacin Walker

La cuenca del Pacfico tiene un movimiento cclico en su zona tropical conocido como Circulacin o Celda Walker en honor a Sir Gilbert Walker, quien descubre ese patrn de

circulacin. Esta celda consiste en el movimiento en sentido este-oeste de las masas de aire a nivel del mar hasta converger en el centro de baja presin del Pacfico Occidental donde

ascienden cargadas de humedad por movimientos convectivos, descargando abundantes lluvias, para ser nuevamente transportadas en sentido oeste-este por los vientos de la alta tropsfera

para descender, nuevamente, en las aguas del Pacfico Oriental frente a las costas de Suramrica, generando el centro de alta presin del Pacfico Oriental.

Este movimiento es impulsado por el fuerte gradiente de presin que se genera entre las altas presiones del Pacfico Oriental y las bajas presiones del Pacfico Occidental, a su vez

fortaleciendo los alisios.

Celda Walker. Circulacin general en el Pacfico. Fuente: Pontificia Universidad Catlica de Chile

3.2. Corrientes ocenicas

Las corrientes ocenicas del Pacfico estn influenciadas por los alisios que logran el direccionamiento de las aguas en sentido este-oeste. Este movimiento de aguas favorece un afloramiento de las aguas profundas del Pacfico Oriental, procedentes de latitudes medias y

altas, ricas en plancton marino sobre las costa de Suramrica, garantizando las bajas temperaturas (20-24C), favoreciendo la poca evaporacin, haciendo escasas las

precipitaciones. Caso contrario al costado occidental del Pacfico, donde se pueden encontrar temperaturas de la superficie ocenica ms clidas que bordean los 28C, lo cual favorece la

precipitacin abundante de esa zona. Esto se ratifica claramente con la posicin de la termoclina (ver figuras 1.3, y 1.8), la cual se encuentra a unos 50 m de profundidad en las costas de Per y

a unos 150 m en las costas de Indonesia y si a esto se le aade el gradiente de presin que refuerzan los alisios, vemos claramente cmo es el transporte de agua y de calor en el Pacfico

Tropical.

El acumulamiento de aire clido de la superficie del ocano, trado por los alisios, ms las altas temperaturas del trpico que calientan las aguas del extremo occidental del Pacfico, hacen que

por expansin trmica el nivel medio del mar en esa zona sea mayor que frente a las costas americanas.

En otras palabras, la atmsfera y el ocano actan conjuntamente como un motor trmico global. Esta redistribucin continua del calor, que cambia por la rotacin de oeste a este del planeta,

causa las altas corrientes de aire y los vientos alisios que soplan en direccin oeste.

4. Componentes del fenmeno ENOS

4.1. El Nio

Estrictamente la expresin El Nio hace relacin a la aparicin de aguas superficiales relativamente ms clidas de lo normal desde los sectores del Ocano Pacfico Central y

Oriental, hasta las costas del norte de Per, Ecuador y el sur de Colombia con un promedio de duracin de 12 meses, debido al debilitamiento de los vientos Alisios tanto del noreste como del

sureste, ocasionando un aumento en la TSM (Temperatura Superficial del Mar), aumento del nivel del mar (+10cm observado en el NIO 82-83) y hundimiento de la termoclina en el Pacfico

Occidental (alrededor de 30 a 50 metros NIO 82-83), reduciendo considerablemente la productividad biolgica dando lugar a una migracin de peces por lo cual las capturas del sector

pesquero en Per se ven disminuidas. Estas aguas clidas facilitan el aumento de los movimientos convectivos de humedad, generando un aumento de las precipitaciones en esta

zona litoral caracterizada por ser de un clima seco y vegetacin desrtica, ocasionando situaciones de emergencia para los pases ubicados en esta zona.

4.2. La Nia

Estrictamente la expresin La Nia, tambin conocido como Anti-Nio, es el evento que presenta condiciones contrarias a El Nio. Consiste en un enfriamiento de las aguas del Pacfico Tropical Oriental. Este fenmeno se presenta una vez las condiciones que caracterizan a El Nio se van

debilitando, y durante su manifestacin, el comportamiento climtico tiende a volver a su normalidad, pero en realidad, cambia bruscamente, tornndose ahora inverso con una intensidad

considerable. La Nia cierra un ciclo completo que puede ir de 2 a 7 aos.

Anomalas del nivel del mar y temperatura superficial del mar durante El Nio 97 y La Nia 99 Fuente: NASA

La figura anterior muestra el comportamiento del ENOS 97-99, donde el aumento anmalo tanto de temperatura como de nivel del mar, debido a su estrecha relacin, tienen la misma gama de

colores as: para el aumento en el evento El Nio, verde, amarillo, rojo a blanco y para la disminucin en el evento La Nia, de azul a morado.

4.3. La Oscilacin del Sur

Es la variacin de la presin atmosfrica medida a nivel del mar sobre una amplia zona del Pacfico Tropical Central y Oriental; esta variacin natural se cuantifica mediante el ndice de

Oscilacin del Sur (IOS), el cual se determina con las presiones atmosfricas que son tomadas en Tahit-Polinesia Francesa (18 S, 150 W) y el observatorio de Darwin-Australia (12 S, 131

E) y posteriormente estandarizadas. A esta variacin de presin se le atribuye en parte la disminucin de los vientos alisios, originando el desplazamiento de los centros de presin,

modificando los regimenes de precipitacin de zonas directamente afectadas por el fenmeno.

La isla de Tahit se utiliza como punto representativo del comportamiento de la presin atmosfrica en la parte oriental-central del Ocano Pacfico Tropical y Darwin se utiliza como el

punto representativo de la presin atmosfrica de la parte occidental del mismo ocano. En otras palabras, el IOS es una medida comparativa de cmo cambia la presin atmosfrica en dos

grandes regiones (occidental y central-oriental) del Ocano Pacfico Tropical.

ndice de Oscilacin del Sur, periodo 1878- 1998, promedio anual. Fuente: NOAA

Cuando los valores del IOS son positivos (color azul), representan las situaciones en las que la presin atmosfrica en Tahit es mayor que la de Darwin y, por el contrario, los valores son

negativos (color rojo), representan las situaciones en que los valores de presin en Darwin son mayores que en Tahit. Es evidente la alternabilidad, un vaivn entre ambos colores, si bien no

peridica, si claramente recurrente.

5. Que es el fenmeno ENOS (El Nio Oscilacin Sur)?

Anteriormente El Nio o La Nia haca referencia nicamente al calentamiento o enfriamiento de las aguas del Pacfico Oriental, desconociendo la fuerte interaccin ocano-atmsfera, pero hoy

en da, como resultado de diversas investigaciones (Ver Historia del estudio del Fenmeno ENOS) que dieron como resultado un conocimiento ms detallado del fenmeno, se denomina a

El Nio y La Nia como las fases extremas del ENOS, es decir que estas fases cobijan tanto variaciones oceanogrficas como climatolgicas.

Conforme a lo anterior el fenmeno ENOS es un ciclo de interaccin ocenico-atmosfrico que se desarrolla en las aguas ecuatoriales del Ocano Pacfico Tropical, esta determinado por una

serie de anomalas en los patrones climticos y atmosfricos locales y regionales principalmente; este fenmeno consta de dos fases (un ciclo): La fase clida, conocida hoy en da popularmente

como El Nio y la fase fra conocida como La Nia. Las fases clidas hacen referencia a los efectos del clima y del ocano ms pronunciados, relacionados con temperaturas anormalmente

calientes de la superficie del mar en interaccin con el aire que se encuentra por encima en la parte del Ocano Pacfico Oriental y Central presentando valores negativos acentuados del IOS

y las fases fras, por el contrario, presentan temperaturas de la superficie del ocano anormalmente bajas y una interaccin con el aire que genera grandes valores positivos del IOS.

La interaccin ocano-atmsfera es una relacin que est fuertemente ligada, aunque no siempre sea directa ni proporcional, que en vez de mantener un equilibrio presenta una

variabilidad continua entre estos 2 sistemas. La atmsfera es rpida y gil, reacciona a los cambios de temperatura de la superficie del mar en cuestin de das o semanas; por el contrario,

el ocano, extenso, lento y con una gran inercia, tarda meses en alcanzar un nuevo equilibrio con los cambios de los vientos. Por lo tanto, el estado del ocano en un momento dado es ms

un reflejo de vientos ya pasados, en forma de olas por debajo de la superficie del ocano, que de la accin de los vientos que se estn produciendo en ese momento.

En definitiva, el ENOS acta como el modo ms importante y fundamental de variabilidad interanual del sistema ocano-atmsfera en el Pacfico Tropical, aunque no siempre las

componentes estn en simultneo, ni con la misma intensidad.

6. Zonas de estudio

Para facilitar el estudio y comprensin de los fenmenos que desencadena El Nio, La Nia y La Oscilacin del Sur, los cientficos han fraccionado el rea de estudio del Pacfico Tropical en

cuatro zonas, las cuales cubren las reas donde se desarrolla principalmente el fenmeno. Estas zonas estn numeradas y son: Nio 1+2, Nio 3, Nio 3.4 y Nio 4.

Zonas de estudio del fenmeno ENOS Fuente: NOAA

Existen otras zonas que estn fuera de la cuenca del Pacfico que se ven influenciadas por la presencia del fenmeno. A estas alteraciones que se presentan fuera del rea de los trpicos se les llama las teleconexiones del fenmeno ENOS, que pueden ocurrir a miles de kilmetros de la

cuenca del Pacfico, llegando a sitios tan lejanos como la India, el oriente y occidente del continente Norteamericano, el sur, oriente y nororiente de Suramrica y la zona sur y centro del

oriente del continente Africano.

7. Variaciones climticas y efectos del fenmeno ENOS en el Pacfico Tropical

A continuacin se describirn los principales cambios ocurridos en los componentes del clima del trpico.

7.1. Circulacin atmosfrica

La variacin del sistema de presin es invertida en un efecto columpio, es decir, en las zonas de baja presin tradicional como el norte de Oceana se ubican centros de alta presin y sobre las costas suramericanas de Ecuador y Per, donde normalmente predominan altas presiones, se posiciona un sistema de baja presin que es una causa directa del aumento de precipitaciones

en esa zona. La circulacin de los vientos alisios disminuye, llegando en casos extremos a soplar vientos del oeste, debido a que los gradientes trmicos y de presin estn invertidos.

Condiciones El Nio Fuente: Pontificia Universidad Catlica de Chile

Algunos cientficos han detectado que hay un desplazamiento de bajas presiones de la ZCIT hacia el sureste, lo que coincide con abundantes lluvias que se presentan en Ecuador y norte de

Per, rea, esta ltima, que es tradicionalmente desrtica.

Las temperaturas del aire tambin sufren una variacin, ya que aumenta en las zonas donde se produce la ausencia de precipitacin, como en el norte de Oceana, donde en 1997 y 1998, a

causa de la sequa generada por El Nio 97-98, se presentaron intensos incendios forestales en Indonesia (Sumatra y Borneo) y Malasia, que cubrieron de una bruma txica permanente las principales ciudades de la regin, causando graves afecciones respiratorias a la poblacin.

7.1.1. Precipitacin

Las precipitaciones estn directamente relacionadas con aquellas reas donde se sitan los centros de baja presin, donde tericamente se generan procesos convectivos, los cuales se

favorecen por las condiciones trmicas que caracterizan al ocano durante una fase clida (EL NIO). En las zonas que se encuentran en el Pacfico Oriental como Ecuador, Per y sur de

Colombia se hacen frecuentes las precipitaciones intensas, sufriendo muchas veces inundaciones, como sucedi en Per durante EL NIO 97-98.

La fase fra del evento (La Nia), la cual viene despus de El Nio, muestra la reubicacin de los centros de presin en todo el Pacfico Tropical. Esto hace que en la bsqueda del

restablecimiento de las condiciones normales los vientos soplen nuevamente con mayor fuerza del este, facilitando nuevamente el ascenso de la termoclina en el Pacfico Oriental y la

inmersin en el Pacfico Occidental, se reorganizan las lluvias generando fuertes y abundantes precipitaciones en Indonesia y el norte de Oceana y la disminucin de las lluvias en Per y

Ecuador. En el caso de Colombia, se registran precipitaciones que sobrepasan los promedios histricos.

7.2. Corrientes ocenicas

Las corrientes marinas se ven influenciadas porque al disminuir los vientos Alisios se debilita el desplazamiento de la corriente ecuatorial, lo cual impide el afloramiento de las aguas profundas

frente a las costas sudamericanas, facilitando el calentamiento del Pacfico Oriental. Esto genera un desnivel en la termoclina del Pacfico, ya que en las costas del continente suramericano

tiende a profundizarse, mientras que en el lado occidental del Pacfico, debido al fortalecimiento de la contracorriente ecuatorial (vientos en direccin Oeste-Este contrarios a los Alisios), hay un

acercamiento de esta termoclina y un aumento en el enfriamiento en el agua de esta zona.

Posicin Termoclina, NMM (Nivel Medio del Mar) Fuente: Adaptado Pontificia Universidad Catlica de Chile

El aumento de temperaturas en las aguas ocenicas sobre costas suramericanas genera un aumento del nivel medio del mar debido a la expansin trmica, lo cual trae consigo tiempos de tormentas y pleamares, hace que las construcciones costeras se vean seriamente afectadas y algunas zonas tengan que ser evacuadas; pero el enfriamiento de las aguas en el otro extremo del ocano occidental produce el efecto contrario, una disminucin del nivel medio del mar y de

las lluvias en esas costas.

8. Gnesis, desarrollo y recurrencia del fenmeno ENOS

Este evento macro climtico tiene una duracin en su fase clida de aproximadamente 2 aos (18-22 meses) desde el inicio hasta la finalizacin de condiciones inusuales en el Pacfico

Tropical, pasando por la fase de maduracin del fenmeno que es la ms intensa y que puede tener una duracin de 8 a 12 meses. El fenmeno ENOS ocurre, por lo general, en los meses de

Enero a Marzo del primer ao y va teniendo su evolucin, llegando a su fase de desarrollo mximo en los meses de Diciembre a Marzo (invierno boreal) del ao uno y dos

respectivamente. Posteriormente empieza un debilitamiento de su comportamiento, con el cual regresan las condiciones climatolgicas normales en los meses de Julio a Septiembre del ao 2,

dando paso al fenmeno de La Nia, el cual tiene su punto lgido al 10-12 mes del ao 2, es decir, en el invierno boreal del segundo ao y puede tener una duracin aproximadamente de 6 a

8 meses ms, mientras vuelve a un estado de condiciones normales.

Un avance importante ha sido el descubrimiento de su recurrencia u oscilacin cuasi bienal (de dos aos de periodo), la de baja frecuencia de entre 3-6 aos, que es la ms caracterstica del fenmeno y la inter-decadal y secular, cuyo efecto reside en la modulacin de las anteriores.

Esta escala de periodicidad es lo que los cientficos han tratado de descifrar con miras a que se pueda tener una prediccin mas acertada del fenmeno y as se puedan tomar las medidas de

seguridad en los diversos territorios afectados; este tipo de frecuencia puede estar ligada a otras variables de fondo del sistema climtico.

La diferencia en la intensidad del ENOS presenta periodos en los cuales vara en magnitud y frecuencia. Histricamente, en los aos 20 el fenmeno tuvo bastante fuerza y frecuencia pero

en los aos 30, disminuye su magnitud y frecuencia; en los aos 40, muestra una reactivacin y a partir de 1975 hasta 1998 el ENOS gana en frecuencia y los eventos son de gran magnitud.

Segn algunos cientficos el fenmeno empieza a gestarse en los primeros meses del ao 1 en las aguas del Pacfico Occidental, cuando ocurre una perturbacin en la direccin de los vientos,

generndose vientos en sentido contrario a los Alisios, los cuales se debilitan. Este debilitamiento genera profundizacin de la termoclina en el extremo oriental y es cuando las

aguas clidas del Pacfico Occidental empiezan a desplazarse a travs de un ncleo clido hacia las costas de Suramrica, conectndose con las aguas que han empezado a calentarse en esa

parte del ocano. Ese desplazamiento hacia el extremo oriental del ocano es a travs de Ondas Kelvin ocenicas (en direccin oeste-este) que acentan la profundizacin de la termoclina a

todo el Pacfico Oriental, ya que estas se dispersan hacia el norte y el sur del continente americano en forma de Ondas Kelvin que siguen las costas occidentales de Amrica. Mientras tanto, las Ondas Rossby ocenicas (en direccin este-oeste) se propagan hacia el continente asitico, donde generan la afloracin de la termoclina en las costas del Pacfico Occidental,

generando un leve enfriamiento. Una vez llegan estas Ondas Rossby, son nuevamente reflejadas hacia el este en forma de Ondas Kelvin. Las aguas clidas que han llegado a las

costas de Colombia y el resto de Suramrica permanecen cerca de 12 meses produciendo las fuertes lluvias en las costas de este sector del continente.

Mecanismo del oscilador de accin diferida. En los cuadros de la izquierda las flechas indican anomalas del viento (intensidad proporcional al grueso) y los contornos indican anomalas de temperatura de superficie (positivas-contornos continuos/ negativos-contornos discontinuos). En los cuadros de la derecha, los contornos indican

anomalas de profundidad de la termoclina (positiva:-termoclina profunda-cuando los contornos son continuos y viceversa); las flechas indican la direccin de propagacin de las ondas ocenicas (grueso proporcional a la

intensidad) y las letras R y K se refieren a ondas Rossby y Kelvin, respectivamente. Los nmeros que aparecen en el extremo superior derecho de cada cuadro indican al mes a partir del comienzo del ciclo.

Fuente: Fundacin MAPFRE y Universidad Complutense de Madrid, El Nio: Climatologa, efectos y prediccin

As, el afloramiento que se propaga hacia el oeste en forma de Ondas Rossby vuelve hacia el Pacfico Oriental en forma de Ondas Kelvin, unos 7 u 8 meses despus del inicio del ciclo; a los 12-15 meses la termoclina en el extremo oriental del ocano vuelve a aflorar, haciendo que las

aguas disminuyan la temperatura superficial y as, a los 20-22 meses, la termoclina se encuentra nuevamente cerca de la superficie en las costas de Suramrica, quedando suprimida la actividad convectiva en el extremo oriental e intensificada en el occidental, coincidiendo con la reubicacin

de los centros de presin del Pacfico. Las Ondas Kelvin y Rossby son las que permiten el desarrollo del fenmeno y determinan su duracin.

9. Teleconexiones

Como se mencion anteriormente, las teleconexiones del fenmeno ENOS son las anomalas climatolgicas que se presentan fuera de la cuenca del Pacfico Tropical, ocurriendo muchas

veces a miles de kilmetros y en otros continentes. Los resultados de los modelos de simulacin que los cientficos han desarrollado dan como resultado que las teleconexiones se originan

debido a que los cambios en el trpico afectan el patrn de ondas Rossby atmosfricas, las cuales a gran escala determinan la posicin de la corriente en chorro que gua las borrascas de

escala sinptica en las latitudes medias (Horel y Wallace, 1981 y Wallace y Gutzler, 1981).

Anomalas de geopotencial debida a las ondas Rossby a gran escala cuando la actividad convectiva aumenta cerca de la lnea de cambio de fecha durante un suceso ENSO

Fuente: Fundacin MAPFRE y Universidad Complutense de Madrid, El Nio: Climatologa, efectos y prediccin

Durante El Nio 97-98 se presentaron variaciones climticas en todo el mundo. Para ese evento en particular la presin atmosfrica disminuyo cerca de Tahit (1) y aument cerca de Australia (2). Los vientos alisios se debilitaron (3), permitiendo que la superficie del Pacfico se calentara

por el sol y se extendiera hacia el este, creando una banda de aguas calidas que recorri el Pacfico Ecuatorial (4), sobre la cual la formacin de nubes fue intensa (5). Atrada hacia el sur por la baja presin atmosfrica inferior, la corriente en chorro subtropical acarre las nubes del

Pacfico hacia el este, aumentando la frecuencia de tormentas que se convirtieron en huracanes en esa regin (6). Siguiendo su curso hacia el sur de Norteamrica, la corriente en chorro (7)

cort la capa superior de las tormentas del Atlntico que van al oeste, reduciendo la formacin de huracanes que se presentaron en ese ocano.

El NIO 97-98, Punto lgido Diciembre de 1997. Las zonas afectadas sufrieron efectos desde Diciembre a Febrero Fuente: NOAA-NGS

En Septiembre de 1997, durante El Nio 97-98, el huracn Linda afecto la costa oeste de Mxico y EE.UU. con vientos de 300 Km/h, lo que lo convirti en una de las tormentas ms fuertes registradas en el Pacfico Oriental

Fuente: NASA-NOAA-NGS

Los cambios en las condiciones climticas generaron un aumento de precipitaciones en Uruguay, sur de Brasil y norte de Argentina y la reduccin drstica de lluvias por debajo de lo

normal en el nororiente de Suramrica, sector que incluye el centro y noreste de Colombia. En el continente africano pases de la zona centro oriental como Sudan, Kenia y Tanzania sufrieron

inundaciones, ocasionando perdidas de cosechas lo cual genero situaciones de hambruna en la poblacin extremadamente pobre.

En Indonesia se registraron fuertes incendios que cubrieron de una bruma txica las principales ciudades de la regin, donde los hospitales y clnicas se atestaban por las graves infecciones

respiratorias que el humo caus a la poblacin. El nororiente de Brasil, por la gran sequa que se present, se generaron numerosos incendios en los estados amaznicos, el principal de ellos en

el estado de Roraima, incendios que generaron una prdida de cerca de 50000 Km2 de selva amaznica. En Europa se produjeron inundaciones sin precedentes en Polonia y Republica

Checa, dejando 55 y 60 muertos respectivamente. En Mongolia las temperaturas descendieron a 42 C bajo cero. En el Tibet se presentaron las peores tormentas de nieve de que se tenga

memoria, llegando a temperaturas de hasta 40 C bajo cero, que produjeron la prdida de ms de 10000 cabezas de ganado.

Fenmeno El Nio 97-98, Bruma txica de gases generadas por incendios forestales cubre las ciudades en Borneo-Indonesia. Incendio en la selva amaznica en el estado de Roraima-Brasil. Fuente: Michael Yamashita y John

Maier-NGS

Inundaciones en aldeas de Sudan, en el continente Africano Fuente: G.Griiffiths y Cristian Aid-NGS

Durante La Nia 98-99, fase posterior a El Nio 97-98, la presin atmosfrica aument en Tahit (1) y disminuy en Australia (2); los vientos alisios se fortalecieron soplando fuertemente hacia el oeste (3), impulsando las aguas clidas de la superficie del mar ms hacia el oeste de lo normal (4). La alta presin que volvi sobre Tahit separ las formaciones de nubes ecuatoriales (5) y la corriente en chorro subtropical se debilito por las mismas causas (6), dejando que las tormentas

del Atlntico se desplazaran al oeste, tomando fuerza y convirtindose en huracanes (7).

LA NIA 98-99, Punto lgido Diciembre de 1998. Fuente: NOAA-NGS

Durante las fases La Nia, se produce sequa en zonas donde cay abundante precipitacin y hay lluvias en las reas que padecieron sequa (en contraste con El Nio). Esta fase del ENOS

(La Nia) en su punto lgido (invierno del ao 2) trajo condiciones contrarias como lluvias al nororiente de Brasil y temperaturas fras a sus costas medias; en los estados del sur y oriente de EE.UU. se present escasez de lluvia, acompaada de altas temperaturas; y en el noroeste de Norteamrica y nororiente de Asia se presentaron inviernos ms fros de lo normal. En frica se presentaron intensas lluvias y bajas temperaturas en Madagascar y sur oriente del continente y

la sequa afecto el rea centro oriental.

Pareciera encontrarse una linealidad entre el ENOS y el clima, porque los efectos que trae la fase clida son contrarios a los que trae la fase fra, pero no es as, porque la respuesta del

sistema climtico es no-lneal frente a perturbaciones en la temperatura superficial del ocano, ya que sta es la que controla la conveccin. Debido a las asimetras zonales de temperatura superficial del ocano, pequeas desviaciones de temperatura en el oeste del Pacfico pueden

disparar la conveccin mientras que se necesitan fuertes cambios positivos en el este para impulsar la generacin de lluvias. Por eso, bien es sabido que los efectos que trae consigo cada fenmeno son totalmente diferentes, ya que la variabilidad del ENOS y de sus fases extremas es

una de sus principales caractersticas.

10. Registros de eventos ENOS

Como se mencion anteriormente, el ENOS ha ocurrido desde mucho tiempo atrs, tanto as que los Incas en Per ya conocan su aparicin y condicionaban a l sus hbitos. Los cientficos hoy

en da han tratado de establecer la frecuencia y variabilidad del ENOS en periodos pre-instrumentales, es decir periodos anteriores al siglo 20, en los cuales no se cuenta con datos

climatolgicos que permitan hacer una sntesis de su magnitud, ya que solo a partir de la dcada del 50 se tienen datos de variables necesarias para el complejo entendimiento, como son las

temperaturas de la superficie del ocano y tan solo se tiene registros de un poco ms de un siglo para la presin atmosfrica. Si bien los cientficos han descubierto con ese corto registro de

datos, importantes variaciones de distintas frecuencias, se necesita una serie mucho ms larga, que permita complementar la frecuencia de variabilidades y poder determinar de qu factores depende las variabilidades de baja y muy baja frecuencia, cosa que los modelos actuales no

pueden hacer. Estas variabilidades solo pueden ser observadas en series que abarquen un gran periodo de tiempo. Un gran aporte a esas ausencias de informacin han sido los trabajos de

recuperacin de informacin de viejos textos y escritos coloniales como los de Victor Eguigueren. Aunque hoy en da la ciencia ha encontrado tcnicos que se basan en las evidencias y registros naturales que estos fenmenos dejan en cada aparicin; estas tcnicas se llaman obtencin de

datos Proxy o tcnicas paleo climticas y pueden ser de tres formas diferentes que son:

Dendroclimatolgicas, tcnica que evala las condiciones climticas pasadas a travs de los anillos de crecimiento de los rboles, principalmente ubicadas en latitudes medias.

Corales, tcnica que evala las condiciones climticas pasadas a travs del contenido del istopo 18O en los corales (ubicados en las Islas Galpagos y en el oriente del Ocano

Pacfico), el cual es un indicador paleo climtico. Testigos de hielo, tcnica que evala las condiciones climticas pasadas (principalmente en los

glaciares de los Andes y del Himalaya) a travs de la cantidad de hielo acumulado y en el contenido del istopo 18O.

Con estas tcnicas se han hecho reconstrucciones de los sucesos hasta el ao 1525, tratando de establecer el periodo de ocurrencia y la magnitud de cada fenmeno, con un buen grado de

confiabilidad.

En la actualidad se han creado una gran cantidad de modelos acoplados (ocanos-atmsfera) que intentan simular las condiciones reales a travs de leyes fsicas de la atmsfera y del

ocano; estos modelos an no son suficientemente precisos por lo complejo del funcionamiento del sistema climtico y la dificultad de integrar en un solo modelo todos los factores conocidos. Debido a esto los modelos se encuentran en constante evolucin, tratando cada vez de ajustar

ms su precisin.

Los fenmenos ENOS mejor documentados y analizados han sido los de los ltimos 50 aos, en especial ENOS 82-83, 91-92 y 97-98, los cuales fueron los sucesos con un mejor seguimiento.

Del ltimo se tiene un amplio registro de su gnesis, desarrollo, efectos e impactos.

Desarrollo del ndice Multivariado del ENOS para las fases extremas (El Nia y La Nia) mas fuertes presentados desde la segunda mitad del siglo pasado Fuente: NOAA-CIRES, Climate Diagnostics Center

En El Nio 82-83 se produjo en el sur de frica y en todo el Pacfico Occidental una larga sequa y en la parte oriental de Australia se sufri la peor sequa de los ltimos 200 aos, tambin hubo sequas en Panam, Costa Rica y el nordeste de Brasil. A la par de estas situaciones, en otras reas del globo se presentaron fuertes lluvias, como en Per y Ecuador (pases directamente

afectados por el fenmeno), el sur de Brasil, la parte septentrional de Argentina y el suroeste de EE. UU.

El ENOS 82-83 tom por sorpresa a los cientficos del mundo y oblig a poner en marcha el programa de monitoreo del Pacfico TOGA, el cual culmin en 1994. Con la informacin obtenida

a travs del monitoreo y su posterior anlisis, se disearon mejores modelos climticos del Pacfico que permitieron que El Nio 97-98 fuera el primer evento que se pudo predecir con

suficiente tiempo de antelacin para que los gobiernos de los pases que se veran afectados tomaran acciones de mitigacin. Per fue uno de los pases ms afectados por ese fenmeno, sufriendo las intensas lluvias. All se form el segundo lago ms grande del pas despus del

Titicaca, el cual se form en pleno Desierto de Piura, alcanz una longitud de 150 Km y 3 m de profundidad; las intensas lluvias en Per desbordaron numerosos ros que descienden de la

sierra, arrasando aldeas enteras.

Lago La Nia formado por las intensas lluvias en el Desierto de Sechura-Piura, norte del Per. Fuente: Joanna B. Pinneo-NGS

El aumento de la temperatura superficial del ocano (las temperaturas llegaron a casi 30 C) gener que el nivel medio del mar superara en 25 cm el promedio en las costas, lo que

combinado con las fuertes lluvias trajo poblaciones evacuadas por el avance del mar en tierra firme.

Referencias

Bibliografa Fundacin MAPFRE y Universidad Complutense de Madrid, El Nio: Climatologa, efectos y

prediccin NGS-National Geographic Society, Curt Suplee, El Nio, La Nia; el ciclo vicioso de la

naturaleza Universidad de La Salle, Alvarez Melo, Jorge Antonio Anlisis de la variacin de caudales en la

cuenca del Ro Magdalena durante las fases extremas del ENSO Universidad de La Salle-Fajardo Barreto Germn Daro y Franco Ovalle Francisco, Anlisis estadstico de la relacin del fenmeno ENOS en las variables de caudal y temperatura en la

Cuenca Alta del Ro Magdalena, 2004.

Paginas electrnicas

Academia Nacional de Ciencias, Ingeniera y Medicina de EE.UU. Laboratorio Ambiental Marino del Pacfico PMEL-NOAA. NOAA-Administracin Nacional del Oceano y la Atmsfera, EE.UU. NOAA-CIRES Climate Diagnostics Center Programa Hidrolgico Internacional PHI-UNESCO, Consecuencias climticas e hidrolgicas del evento El Nio a escala regional y local. Incidencia en Amrica del Sur Satlite Topex del Laboratorio de Propulsin Jet de la NASA. Universidad Catlica de Chile, Curso Geografa del Mar,.