Study of Atrato river plume in a tropical estuary: Effects of the wind and tidal regime on the Gulf of Uraba, Colombia

Abstract

This study focuses on the relative importance of the forcing agents of Atrato River plume as it propagates in a tropical estuary located in the Gulf of Uraba in the Colombian Caribbean Sea. Six campaigns of intensive field data collection were carried out from 2004 to 2007 to identify the main features of the plume and to calibrate and validate a numerical model. Field data and numerical models revealed high spatial and temporal plume variability according to the magnitudes of river discharges, tidal cycles, and wind stress. Atrato River discharge spreads over a considerable portion of the gulf, but only occupies the top 2 m of the surface layer. The tide modifies the position of the plume by inducing a horizontal migration of the salinity front during the day. Two principal modes of circulation in the gulf were identified under different wind conditions.

Este estudio se enfoca en la evaluación de la importancia de los diferentes forzamientos sobre la pluma del río Atrato y su propagación en un estuario localizado en el golfo de Uraba en el Caribe Colombiano. Se realizaron seis campañas de medición entre los años 2004 y 2007 para identificar las principales características de esta pluma y para la calibración y validación del modelo numérico. Datos de campo y resultados de un modelo numérico muestran que existe una alta variabilidad espacial y temporal en la pluma de acuerdo a la magnitud de la descarga del río, el ciclo de marea y el esfuerzo cortante inducido por el viento. La descarga del río Atrato se dispersa sobre una porción considerable del golfo de Uraba pero ocupa solamente una capa superficial de alrededor de 2 m. La marea modifica la posición de la pluma a lo largo del día, induciendo una migración horizontal en el frente salino. Se identificaron dos modos de circulación en el golfo de Uraba bajo diferentes condiciones de viento.