Los fosfatos como trazador en la Zona de Mínimo de Oxígeno (OMZ) del Perú: Circulación de las...
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1
Los fosfatos como trazador en la Zona de Mínimo de Oxígeno (OMZ) del Perú:
Circulación de las masas de agua y Procesos biogeoquímicos
Taller DISCOH, 30/03/2012
Período de prácticas del 16/01/12 al 26/05/12 (MASTER 2)
Mélanie GIRAUD, Aurélien PAULMIER, Véronique GARCON, Joël SUDRE, Justyna JONCA, Gaute LAVIK, Patricia GRASSE, Martin FRANK y Lothar STRAMMA
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¿Por qué estudiar los fosfatos (PO43-)?
Gruber et al., 2008
(Tyrrell, 1999)
Importancia en los ciclos biogeoquímicos
-Función central-Limitación por PO4
3
-Menos estudidos que los nitratos-Pocos estudios en la OMZ (más en zonas oligotróficas)-Complejidad de los procesos
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3
Distribución de los fosfatosImportancia de la origen de las masas de agua
Reparto de los PO43- a 200 m en el core de la
OMZ, World Ocean Atlas 2009
Contenido en PO43-
varía según : -lugar de formación-plan de circulaciónMáximo relativo en la OMZ del PerúAguas Sub Antárticas y ecuatoriales (>2 µM)Gira del Pacifico Sur (< 0.5 µM)
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4
Especifidades de la OMZ del Perú
Localización :- tránsito entre latitudes altas y bajas- Entre un Pacífico pobre en nutrientes y un Antártico rico Actividad biogeoquímica intensa :- Función de la variabilidad temporal e interanual-Función de los corrientes- Representando el rango mundial de [PO4
3-]Montes et al., 2010
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5
Fenómeno localizado?- Espacialmente?
- Temporalmente?
Origen?- Traído por una masa de
agua?
- Biogeoquímica?
Impacto sobre la ZMO?
Un mínimo de PO4 sin explicación
Pelagico Nov-Dic 2010, observación de mínimos de
fosfatos, ahora sin explicación (Jonca & al., 2011)
Estación 102
Minimos de PO4
3-
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6
Hipótesis: PO4
3- podría ser un indicador específicamente sensible en la OMZ para identificar cambios de circulación (e.g. influencia alta y baja latitudes) y activación de procesos biogeoquímicos (e.g. bloom de diatomeas, fijación de nitrógeno)
Objetivos
- Caracterización espacio-temporal del mínimo de
PO43- (profundidad, latitud, longitud, crucero, ΔPO4
3-)
- Caracterizaciones físicas y biogeoquímicas del
mínimo de PO43- (T & S, O2, nutrientes)
Hipótesis y objetivos
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Metodología
Datos
- Pelágico (PO43-): Nov-Dic 2010
- M77/3: Dic 2008-Ene 2009-M77/4: Ene-Feb 2009
Análisis multiparamétrico (Sudre et al., 2011)
- Método inverso-Determinación de las proporciones relativas de contribución de las masas de agua
Jonca et al.
(2011)
Alemanes
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Caracterización espacio-temporal de los mínimos
22
30
67
11
50
102
174
62
35
19
20020005000
1.49-2.240.79
0.720.76
0.60
0.450.49
ΔPO43-
0.360.250.24
Pelágico (2010)
M77/3 (2008-2009)
Estación 102
Minimo de PO4
3-
Profundidad Entre 173 my 300 m
Perfil tipico
ΔPO43-
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Identificación y caracterización de las masas de agua
Características : En la zona de estudio, E. Ryabenko et al (2012)
Ecuatoriales Superficiales (ESW)Tropicales Superficiales (TSW)
Aguas SubTropicales Superficiales (STSW)
Ecuatoriales SubSuperficiales (ESSW)
Antárticas Intermedias (AAIW)
Temperatura
Salinidad
Nitratos
Fosfatos
Oxígeno
Silicatos
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Caracterizacion con un método inverso
ESSW
TSW
STSW
ESW
AAIW
Min PO4=ESSW+AAIW+STSW?
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Caracterización física del mínimo
0 5 10 15 20 25 3032.8
33
33.2
33.4
33.6
33.8
34
34.2
34.4
34.6
34.8
35
35.2
35.4
35.6
35.8
st 19_197.6 mst 22_197.5 mst 22_496.4 mst 30_298.1 mst 35_199.1 mst 62_ 149.8st 67_296.9 mLinear (st 67_296.9 m)st 11_173.2 mst 50_197.0 mst 102_197 mst 174_200.0 m
Temperature
Sali
nit
y
ESSW
STSW
ESW
TSW
AAIW
3 hipótesis de « influencia »:1) Subantárctica (Circulación « Alongshore » de agua de mezcla
con AAIW);2) Pacifico Oeste (jets ecuatorianos);3) Gira anticiclónica del Pacifico Central Sur (tipo ESPIW;
submesoescala)- Test “zona de formación” - Test “masa de agua
ficticia”
Mezcla de las ESSW y de las AAIW?
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Caracterizacion biogeoquímica del mínimo
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50
10
20
30
40
50
60
st 19_ 197.6 mst 22_197.5 mst 22_496.4 mst 30_295.1 mst 35_ 199.1 mst 62_ 149.8mst 67_296.9 mst 11_173.2 mst 50_197.0 mst 102_197.0 m st 174_200.0 m
PO43- (µM)
NO
3-
(µM
)
AAIW
ESSW
STSW
ESWTSW
Ninguna tendencia inmediata- Influencia de la biogeoquímica compleja
2 <O2 (mL/L)<4; 9.6<NO3 (µM)<32.9; 20.3<Si(OH)4 (µM)<30.8
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Conclusión
Primeros resultados :
- Min de PO43- localizado?
Nov-Dic 2010/Dic 2008-Ene 2009 (verano, La
Niña/neutra)
profundidad: ~200 m , cerca del talud continental
- Origen del min de PO43-?
- Mezcla de los ESSW con los AAIW u otras masas de
agua
- Efecto local de la biogeoquímica complijado
- (influencia de los Fijadores de nitrógeno?
Contaminación con la fosforite, el guano?)
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Perspectivas
- Proponer una circulación y una distribución más
precisas de las masas de agua en la OMZ del
Perú
- Experimentos de reproductibilidad con el UIOQ y
UIOF del IMARPE (calidad de los datos)
- Utilización de la salidas de modelo (CIMOPB):
ROMS-PISCES?
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Gracias por su atención