A pesar de la aparente homogeneidad del Océano es posible distinguir varias zonas donde las aguas tienen propiedades características bastante homogéneas, a partir de las cuales se puede inferir algunas otras características bastante homogéneas, a partir de las cuales se puede inferir algunas otras características como su origen, movimientos y, como veremos más adelante, también se pueden inferir las propiedades biológicas.

Las principales propiedades del agua que determinan estas masas de agua son temperatura y salinidad. Sobre esta base trataremos de dar una definición de lo que es masa de agua.

Masa de agua es un volumen de agua caracterizado por la gráfica de una curva de Temperatura vs. Salinidad y cuya extensión queda determinada por la semejanza con otras curvas obtenidas en diferentes puntos y estaciones. Para poder entenderlo será necesario definir el diagrama de Temperatura-Salinidad.

Es la representación gráfica en la cual la salinidad es ploteada en las abscisas y la temperatura en el eje de las ordenadas, y en la que cada par de valores correspondientes a una profundidad en una estación está determinada por un punto.

La curva T-S está determinada por los diversos puntos que se alinean aproximadamente según una recta que define la masa de agua.

El diagrama se completa tratando las isolíneas de densidad que ayudan a determinar la estabilidad de las masas de agua a manera de referencia.

El diagrama T-S suele mostrar curvas formadas por trazos aproximadamente rectos, unidos por trazos que no lo son, indicando así la presencia de diferentes masas de agua.

Un punto en el diagrama T-S representa sólo un valor de temperatura y sólo un valor de salinidad, correspondientes a una profundidad determinada, este punto representa un tipo de agua.

Si al gráficar los valores de temperatura y salinidad observados a diferentes profundidades se obtiene un sólo punto en vez de una curva, eso representa un volumen de agua completamente uniforme en esas características, y que por ello se denomina, tipo de agua.

En la naturaleza no se encuentra tipos de agua sino excepcionalmente donde el agua es homogénea (algunas cuencas) desde la superficie hasta el fondo, esto se debe a una intensa mezcla.

Las características que tiene el agua y, en particular, la temperatura y salinidad son adquiridas mientras se encuentra a la superficie bajo la influencia de los procesos que afectan esas propiedades (radiación, evaporación, precipitación). Estas características se modifican al mezclarse con otras masas de agua, dejan la superficie para hundirse y difundirse, según su densidad.

Se puede afirmar que las distintas masas de agua se forman de dos maneras:

1. Por procesos físicos meteorológicos en la superficie (enfriamiento, calentamiento por radiación, evaporación o precipitación, fusión de hielo, etc.).
2. Por mezcla subsuperficial de las masas de agua que se transportan por efecto de las corrientes.

1. Fenómeno de Convergencia
2. Fenómeno de Divergencia y Sugerencia
3. Topografía de la Termoclina
4. Convección y Recirculación.

a.- Fenómeno de Convergencia.- Se producen en zonas donde convergen las corrientes; esto provoca el hundimiento de grandes cantidades de agua de la superficie. Son llamados frentes. Las más notables en el mundo son:

• Convergencia Antártida, entre 50º y 60º Lat. Sur rodean al globo (masas de agua intermedias).
• Convergencia Artica, en las zonas occidentales del Pacífico y el Atlántico (masas de agua profundas).
• Convergencias subtropicales, se les encuentra entre los 35º y 45º de latitudes Norte y Sur (aguas superiores).
• Convergencias Tropicales, que se forman en la zona ecuatorial (determinan la formación de aguas superiores).

b.- Fenómenos de Divergencia.- Como el nombre lo sugiere, es el efecto contrario al anterior, donde las corrientes que divergen ocasionan un vacío momentáneo que ocasiona un movimiento vertical de aguas de fondo hacía arriba produciendo un afloramiento.

Las zonas de la Antártida son las más notables, sin embargo, por efecto de la fuerza de Coriolis, la divergencia puede no ser entre dos corrientes sino entre una corriente y las Costas Occidentales de los continentes; en este caso se denomina surgencias o más como afloramiento.

Las zonas de afloramiento más importantes son precisamente aquellas frentes a las costas de California, Perú, África Nor-Occidental y Sur-Occidental.

c.- Topografía de la Termoclina (factores ambientales).- Es posible identificar una serie de capas ubicadas a diferentes profundidades, éstas son diversas masas de agua y son:

• Agua superficial, hasta 150 mts. de profundidad aproximadamente. Está muy influenciada por los factores externos.
• Agua superior, suele encontrarse de 150 a 700 mts. de profundidad. Está determinada por la temperatura y por las corrientes.

Por debajo de estas dos capas, los fenómenos ambientales afectan poco en la determinación de las masas de agua. Las que están por debajo de las ya mencionadas son:

• Agua intermedia, proviene de las aguas de las cuencas que descargan por encima del umbral y se vierten al Océano buscando su nivel correspondiente de densidad (700-1500 mts.)
• Aguas profundas, se encuentran entre 1500 y 3000 mts. de profundidad. Se originan del hundimiento de las aguas en altas latitudes.
• Aguas de fondo, se encuentran a partir de los 3000 mts. hacía abajo. Provienen del hundimiento de aguas muy densas derivadas de la formación de hielos.

d.- El Fenómeno de convección y recirculación.- Este fenómeno generalmente se presenta en zonas subtropicales donde los cambios estacionales de temperatura son muy pronunciados.

A pesar del alto calor específico del agua, el agua superficial está más expuesta a los cambios estacionales de temperatura; luego un agua superficial que se enfría aumenta si densidad y tiende a hundirse más rápidamente que un agua menos superficiales.

Además de los cuatro factores mencionados, cabe citar que las barreras físicas cumplen un rol importante en determinación de las características del agua contenida en una cuenca. Un peñón puede prevenir la entrada de agua densa y fría y así, la cuenca, aún a profundidad, puede ser llenada con agua relativamente cálida, la que fluye sobre la cima del peñón tal como es el caso de los fiordos y de otras configuraciones topográficas similares.

Dadas las características de las masas de agua, características propias de temperatura y salinidad, por consiguiente densidad, presión, gases disueltos, etc. cada masa de agua representa un ecosistema diferente y, no es sólo eso sino que, el origen de las masas de agua afecta a estos factores y las condiciones de vida de los peces sino que también determina la productividad primaria. Como la riqueza biológica depende de las masas de agua, describiremos según el origen. Así:

a.- Los frentes.- Afectan principalmente a los animales pelágicos. Se tiene una hipótesis de que los nutrientes y el plancton son arrastrados hacía los frentes en donde se acumulan. La cantidad de alimentos allí ofrecidos mueve entonces al nécton a desplazarse hacía los frentes. Es así que las mayores capturas de peces se ha obtenido cuando se pesca cruzando un frente que cuando se pesca dentro del él.

Hay especies características que se encuentran frecuentemente asociadas con este arrastre de nutrientes y de plancton; lógicamente los atunes no son atraídos por el plancton sino por los peces que se alimentan de él, aunque existe la hipótesis alternativa de que los atunes son atraídos por peces que se ocultan y protegen bajo el cúmulo de sedimentos.

b.- Afloramiento.- Estos fenómenos son los mayores responsables de la riqueza química y biológica de las aguas cercanas a la superficie pues, por ser movimientos verticales ascendentes de las aguas que provienen del fondo, sirven de aporte de minerales que fueron sedimentos y que ahora sirven como nutrientes a las zonas más superficiales donde la acción fotosintetizadora los transformará en productividad primaria.

A pesar de esto, es de esperarse que exista cierta dificultad para determinar la correlación de los afloramientos y la distribución de las especies ya que la producción del fitoplancton puede ser limitada por efecto de bajas temperaturas, también del agua o poca incidencia solar, entonces deberá pasar un tiempo más o menos largo antes que el material inorgánico sea transformado en fitoplancton y éste, a su vez, en zooplancton y nécton. Entonces, es probable, encontrar riqueza ictiológica como producto de afloramiento, lejos del lugar del fenómeno.

c.- Según la estratificación vertical de las aguas.- Las aguas de mayor producción primaria pueden agotar los nutrientes de esa capa y, en cambio, en las zonas más profunda donde abundan los nutrientes del fondo, debido a que no llega la luz solar, la productividad es casi nula.

Los fenómenos de convección y recirculación son los que regularmente suministran y llenan de nutrientes a las capas fóticas de altas latitudes.

Todos los efectos biológicos a los cuales nos hemos referido en este trabajo, sólo mencionan el aporte de nutrientes y aumento de la producción primaria que mueve a los peces hacía esas zonas. Sin embargo, no sólo existen especies que se correlacionan a las masas de agua por el alimento que los ofrecen sino también, por las características físico-biológicas óptimas para el pez, entre las cuales, las más importantes son : la temperatura y la presión.

Con todos los conceptos aclarados sobre lo que son las masas de agua, cómo se forman y cuales son sus características físicas y biológicas, podemos entrar a tratar el tema central. (Gráfico T-S).

La figura muestra las masas de agua del Pacífico representadas en un diagrama T-S, se puede reconocer la mayoría de los tipos de masas de agua.

En la capa superior se distinguen cinco tipos diferentes de agua; los procesos que tienen lugar en las convergencias subtropicales difieren bastante en el Pacífico Norte y Sur, al igual que en las partes Occidentales y Orientales de agua. En el Pacífico (desde los 20º N hasta los 18.5º) especialmente en el lado oriental del Océano, se encuentra una masa de agua ecuatorial distinta.

En el sistema de corrientes del Perú participan aguas provenientes de cuatro regiones climáticas del Océano Pacífico: de la región Ecuatorial, en el Norte; de las región Subtropical en el lado Sur-Oeste; de la región Sub-Antártica (borde Norte), y de la región Antártica, ambos en el lado Sur. Las masas de agua penetran en la región marítima del Perú a través de flujos horizontales orientales hacía los polos y hacía el Ecuador, acompañados de mezcla horizontal en gran escala.

Zuta y Guillén (1970), emplean la denominación de masas de agua para las aguas formadas en el frente polar (AAI), en el área de la región Sub-Abtártica (ATSA), en la región Sub Tropical (ASS) y en la región Ecuatorial (ATS, AES, AESS). Estos autores consideran que las aguas costeras frías (ACF), resultado de afloramiento y mezcla, como tipos de agua.

La situación geográfica de la Costa del Perú, hace que sus aguas costeras tengan una mayor influencia de las aguas saladas de la región subtropical. La influencia de las aguas de la región ecuatorial es predominante al Norte de Punta Falsa (6ºS). La parte costera está sujeta a la influencia de los afloramientos y los procesos de mezcla. De aquí que en las aguas costeras peruanas se pueda hacer la distinción de las siguientes masas y tipos de agua, como se especifica a continuación.

Las ATS (Aguas Tropicales Superficiales).- se presentan normalmente al Norte de los 4ºS, y excepcionalmente pueden avanzar varios grados hacía el Sur, cuando ocurre el fenómeno "El Niño". Tienen una capa superficial homotérmica y homoalina de hasta 20 m. de espesor, situación encima de una inmensa termoclina SP (Superficial Permanente).

Las AES (Aguas Ecuatoriales Superficiales).- se presentan normalmente al Norte de los 6ºS, generalmente con gran intensidad en los meses de primavera y verano. En forma parecida a las ATS (Aguas Tropicales Superficiales), presentan una capa superficial aproximadamente homotérmica y homohalina, de alrededor de 20 m. de espesor, por encima de una termoclina SP (Superficial Permanente), que generalmente se debilita hacía abajo y hacía el Este de 83ºW, como efecto de las AESS (Aguas Ecuatoriales SubSuperficiales) de la Corriente de Cromwell. Sus fluctuaciones geográficas están relacionadas con los desplazamientos del frente ecuatorial. Son desplazadas más al Norte en el otoño y en el invierno, por efecto del flujo intenso de la Corriente Costera Peruana, que es reforzada por el afloramiento que se desarrolla entre los 4-6ºS. Se presentan grandes variaciones térmicas estacionales y anuales, y en inviernos fríos, como en 1964, se presentan con temperaturas por encima de 17ºC.

Las ASS (Aguas Subtropicales Superficiales).- se extienden en gran parte de la Costa Peruana, con fluctuaciones notables hacía la Costa en las cuatro estaciones del año: frente a Supe y Pisco en el verano e invierno, y frente a Chimbote y Callao en el otoño y la primavera. Presentan grandes variaciones térmicas del verano al invierno.

Tanto las ATS (Aguas Tropicales Superficiales) y las ASS (Aguas Subtropicales Superficiales) son aguas pobres en nutrientes. Sólo las aguas costeras frías (ACF) son las aguas excepcionales ricas en nutrientes por efecto de los afloramientos.

Según investigaciones realizadas por Zuta y Guillén(1970) restringidas a la capa comprendida entre los 0-1000 m. de profundidad se presentan cuatro masas de agua subsuperficiales, provenientes de la región ecuatorial, de la región subantártica (borde Norte) y de la región Antártica, tal como se especifica a continuación:

1.- Las Aguas Ecuatoriales Subsuperficiales (AESS); que se presentan entre los 50-300 m. disminuyen de espesor hacía el Sur. Son identificadas en el Norte como temperaturas de 15-13 ºC, salinidades de 35.1 - 34.9% y se enfrían y disminuyen de salinidad hacía el Sur. Son aguas relativamente homotérmicas, relativamente salinas y de relativemente alto contenido de oxígeno, debido a que provienen del ramal sur de la bifurcación de las aguas de la Corriente Cromwell (Ecutoria lUndercurrent). Estas aguas introducen un ligero máximo de salinidad y de oxígeno.

2.- Las Aguas Ecuatoriales Profundas (AEP), que oscilan entre los 150-700 m, con temperatura de 13-7 ºC y salinidad de 34.9(8) - 34.6%o. Esta masa de agua coincide íntegramente con la capa de mínima de oxígeno, aunque la mínima absoluta se sitúa en su mitad superior.

3.- Las Aguas Templadas de la SubAntártica (ATSA), provienen del borde norte de la región subantártica, se destacan en la parte costera en la base de la termoclina SSP (Subsuperficial Permanente) y por encima de los 100 m., profundizándose ligeramente lejos de la costa. Se destaca con una mínimo de salinidad por encima del máximo de salinidad de las AESS (Aguas Ecuatoriales Subsuperficiales). Su rango de temperatura es de 15-13ºC y de salinidad de 34.8 - 34.6%o frente a la costa peruana. Estas aguas contribuyen al afloramiento de la parte sur principalmente.

4.- Las Aguas Antárticas Intermedias (AAI), que aparecen generalmente por debajo de los 600-700 m. de profundidad hasta un poco más abajo de los 1000 m, con temperaturas entre 7 – 4 ºC y salinidades entre 34.60 - 34.45%o, en cuya capa el oxígeno aumenta notablemente con la profundidad y hasta tiende a formar un máximo.

• Barnes, Harold. Oceanography and Harine Biology, Anual Review, Volume 3, 306-317, 1973.
• David Jr. Richard. Principles of Oceanograpy, Second Printing, De. Addison - Wesley Publishing Company Inc. UNA, 84-95.
• Panzarini, Rodolfo. Introducción a la Oceanografía General, De. Universitaria de Bs. As, 67-70, 1970.
• Turekian, Karl K. Los Océanos, De. Omega S.A., Barcelona, España, 77, 1974.
• Zuta y Guillén. Oceanografía de las Aguas Costera del Perú, Dpto de Oceanografía. Boletín IMARPE, Vol. 2 Nº 5, Callao, Perú, pág. 193-196, 1970.