Tropical coral reef system hydrodynamics in the western Gulf of Mexico

Abstract

"The acoustic Doppler current profiler, temperature, salinity and density data set were recorded monthly over the course of a year in a tropical coral reef system to elucidate the effects of abrupt bathymetric changes on current variability and surface temperature over time. A minimum of five transect repetitions were performed during one diurnal tidal cycle each month during the year 2008. According to the empirical orthogonal functions, the dominant terms were advection and friction due to the shallowness of the system and the relatively short continental shelf located in front of the Port of Veracruz (Mexico). The data showed the dominance of the northwest-southeast current velocity components (parallel to the coast) attributed to the winds. The southeastward current velocity was the dominant component throughout the year, followed by the northwestward current velocity component. The data suggested that coral reefs produce current rectification near the shallow reef areas (1 m depth). No correlation existed between surface temperature and the chlorophyll-a levels throughout the year. Residual current velocities throughout the year never reached more than 50 cm s–1 during the sampling periods, and the surface temperature varied from 21 to 30°C, with the highest temperature being observed near the coast and reefs. Finally there was a direct correlation of the northeasterly and strong northwesterly winds with the well-mixed cold-salty water column in the reef area."

"Las corrientes marinas, la temperatura del agua, la salinidad y densidad del mar fueron registradas mensualmente a lo largo de un año, en un sistema de arrecifes coralinos del Golfo de México, para obtener los efectos de los cambios batimétricos sobre la variabilidad de las corrientes marinas y de la temperatura superficial. Se realizó un mínimo de cinco repeticiones, para cada transecto durante un ciclo de marea diurna, de forma mensual durante el 2008. De acuerdo con las Funciones Ortogonales Empíricas (EOF), los términos dominantes fueron la advección y la fricción. Esto se debió a la poca profundidad del sistema (<45 m) y a la plataforma continental, relativamente corta, situada frente al puerto de Veracruz (México). Los datos mostraron que la componente de velocidad dominante en el sistema es paralela a la costa (sureste-noroeste) principalmente debido al régimen de vientos. La dirección de la velocidad de la corriente dominante fue hacia el sureste seguida por el componente noroeste. Los datos sugieren que los arrecifes de coral producen una rectificación de la corriente cerca de las zonas de arrecifes poco profundas (1 m de profundidad). No se encontró en este estudio una correlación entre la temperatura de la superficie y los niveles de clorofila-a lo largo del año. Las velocidades de las corriente residual a lo largo del año no rebasaron los 50 cm s–1 durante los períodos de muestreo, y la temperatura superficial variaron de 21 a 30°C. La temperatura más alta se observó cerca de la costa y los arrecifes. Por último, existe una correlación directa entre los vientos del noroeste con la columna de agua mezclada (fría y salada) en el área muestreada."