Corrientes superficiales

El gran explorador noruego Nansen dejó de manera intencionada que su barco, el Fram, quedara atrapado en el hielo marino del Ártico en 1893. Nansen pensó que quedando atrapado en el hielo marino, que se mueve con las corrientes del océano, acabaría llegando al Polo Norte. Durante tres años, Nansen y su nave estuvieron a la deriva por el Ártico. No llegó al Polo, pero dispuso de bastante tiempo libre para realizar observaciones del medio ambiente. Una de sus observaciones fue que el hielo no se movía en la misma dirección del viento, sino que se movía a la derecha de la dirección del viento, lo cual en aquel momento no tenía una explicación evidente.

Cuando el viento sopla sobre el océano, mueve al agua oceánica como resultado de la fricción con la superficie. Debido a que la Tierra gira, la superficie se mueve hacia la derecha de la dirección del viento en el hemisferio norte y a la izquierda en el hemisferio sur, debido al efecto Coriolis. La velocidad y dirección de los movimientos del agua cambian con la profundidad. El agua en la superficie del océano se mueve en un ángulo de 45º con la dirección del viento, el agua debajo del agua de la superficie lo hace con un ángulo aún mayor, y el agua de las profundidades gira todavía más. La velocidad decrece con la profundidad, puesto que la energía transmitida por el viento al agua de va disipando. Esto crea una espiral de agua móvil, llamada espiral de Ekman, que alcanza de 100 a 150 metros de profundidad. A partir de esta profundidad, que define la llamada capa de Ekman, el efecto del viento sobre la circulación oceánica es despreciable. La dirección promedio de toda esta agua en movimiento es aproximadamente en ángulo recto con la dirección del viento. Este promedio es el transporte Ekman.

La espiral de Ekman y el Transporte Ekman llevan este nombre en honor al científico sueco V. Walfrid Ekman. En 1905, Walfrid Ekman fue el primero en describir teóricamente la espiral. Para hacer un modelo matemático de estos movimientos, Ekman usó las observaciones que Fridtjof Nansen hizo mientras estaba atrapado en el hielo del Ártico. Este resultado, uno de los más importantes en oceanografía física, fue presentado en su tesis doctoral. El transporte Ekman es importantísimo, ya que está directamente relacionado con el fenómeno de las surgencias (upwelling) de aguas profundas a la superficie, que provee de nutrientes la superficie del mar y permite la existencia de zonas de alta productividad biológica.