Fenomenos naturales en la region zuliana. Climáticos, Meteorológicos, Geológicos, Oceanográficos y C
Programa Serie de Tiempo: Cambios Climáticos y Oceanográficos en la Cuenca de Cariaco, Venezuela.
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Programa Serie de Tiempo:
Cambios Climáticos y Oceanográficos en la Cuenca de Cariaco, Venezuela.
Y. AstorY. Astor, F. Muller-Karger, R. Varela, E. Klein, L. Lorenzoni, B. Marín, L. Troccoli, P. Suarez, E. Montes, T. Perez, W. Quintero Betancourt, R.
Thunell, M. Scranton, G. Taylor, E. Tappa,
Que es una serie de tiempo?
• Una secuencia de datos, observaciones o valores, medidos en determinados momentos del tiempo (http://es.wikipedia.org/wiki/Serie_temporal)
• Se usan para predicción y pronóstico
Serie de tiempo CARIACO (1995-actualmente)
1. Estudiar el ciclo y flujo de carbono en una plataforma continental tropical.
2. Entender como patrones de sedimentación contemporáneos reflejan la variabilidad climática y oceanográfica.
3. Establecer una serie de tiempo hidrográfica permanente en aguas marinas venezolanas.
4. Producir datos y resultados de calidad que puedan ser utilizados para estudios del ciclo del carbono a nivel global.
LAT 10° 30’ N; LON 64° 40’ O
Depresión tectónica
1,400 m de profundidad
Intercambio de aguas con el Caribe< 150 m
Anóxica por debajo de los ~ 200-300 m
Sedimentos en forma de varvas
Proveen un registro detallado de cambios climáticos
La Fosa de Cariaco, SE Mar Caribe
Historia de la Oceanografía en la Fosa de Cariaco
• 210 cruceros hidrográficos mensuales (febrero 2014)• 34 cruceros para la recuperación de trampas de sedimento• 34 cruceros biogeoquímicos• 6 cruceros regionales
CARIACO tiene una política de datos, muestras e información abiertos al publico
Data y resultados:http:// cariaco.wshttp://imars.usf.edu/CAR/index.html http//ocb.whoi.edu/jg/dir/OCB/CARIACO
PARTICIPANTES
Frank Muller-Karger USF- Jefe del Programa
Yrene M. Astor/Ramón Varela FLASA/EDIMAR
USF
USC
SUNY
Web page Laura Lorenzoni
Base de datos
Imágenes de satélite
Robert Thunnel, Claudia Benitez-Nelson
y Eric Tappa
Trampas de sedimento
Mary Scranton Gordon Taylor Bacteria, H2S, metales trazas
EDIMAR Yrene Astor CTD, Salinidad, O2, CO2, base de datos
Kent Fanning Nutrientes
Laurencia Guzmán Parámetros ópticos
Jamie Rojas y Ramon Varela Clorofila, PP
Jaimie Rojas Zooplancton
UDO Baumar Marín y Luis Troccoli Plancton
USB Eduardo Klein Imágenes de satélite
y pagina WebPaula Suarez bacterias
USA Venezuela
IVICTibisay Perez NutrientesWalter Betancourt Bacterias
USC, Columbia, SC.Flujo de partículas,
POC/PON/POP, isotopos, 210Th
SUNY Stony Brook, N.Y.Metabolismo bacterianoProductividad bacteriana
Metales trazas
USF St. Pete. FL.Coordinación general
Data Q/C, Nutrientes, DOC (RSMAS), procesamiento y
análisis de imágenes satelitales
CTD /Roseta
FluorometroTransmisometroOxigeno disuelto
B/O Hermano Ginés
OXICO
ANOXICO
Trampas de sedimentoLa Fosa de CariacoLa Fosa de Cariaco
14C Produccion primaria -200 m
-475 m
-900 m
-275 m
-100 m
-1255 m
-125 m
LADCP
FLASA/EDIMARIsla de Margarita
Coordinación regional
Logística, Salinidad, pH, Alcalinidad
clorofila,Productividad
primaria, parámetros ópticos
EDIMAR/UDOMargarita Island
Taxonomía fitoplancton/Zooplancton
IMaRS/USF/USBProductos satelitales
Base de datos
IVICNutrientes
EQUIPO BASICOMediciones Físicas, Químicas y Biológicas
Muestras
Boya sumergibleTrampas de particulas
°C mg m-3
Temperatura superficial Clorofila-a (pigmentos)
Surgencia estacional controla la variabilidad en los parámetros físicos, químicos y biológicos en la fosa
200
350
1400
SN
140 O2
H2S, CH4
55
SUBOXICA
ILUMINADA
OXICAOXICA
ANOXICA
SEDIMENTOS
RESPIRACION
PROFUNDAESTABLEACUMULACION
¿Por que nos interesa la materia en particulas que
sedimenta?
Es uno de los procesos que remueve carbono a escalas
geológicas
Variaciones en el CO2 atmosferico desde 1000 AD
Sarmiento y Gruber (2002) IPCC Report, 2013
Tendencias en pCO2, pH e ion carbonato en aguas superficiales
¿Que hemos encontrado hasta ahora?
1. Variaciones estacionales e interanuales relacionados con la intensidad de la surgencia (Astor et al., 2003; Muller-Karger et al., 2004, 2010)
Cambios en la intensidad de la surgencia
Astor et al., 2013
Cambios en la intensidad de la surgencia
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
Dep
th (
m)
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
1717.51819202122232425262728
Cambios en la temperatura así como en el ascenso de las masas de agua
Variabilidad estacional e interanual
Surgencia Relajación
AVHRR Temperatura-Marzo 2009
0 0.4 0.8 1.2 1.6Fluorescence (m g m -3)
100
80
60
40
20
0
Dep
th (
m)
March 20033:45 AM4:35 AM7:32 AM13:12
Variabilidad Temporal:DiariaHoraria
Fluorescenciafitoplancton
Mar-1
Mar-29Mar-25
Mar-21Mar-17
Mar-13Mar-9
Mar-5
Causas:Terremotos o sismos (Terremotos o sismos (Thunell et al., 1997Thunell et al., 1997).).Ventilación por intrusión de aguas caribeñas Ventilación por intrusión de aguas caribeñas ((Astor et al., 2003Astor et al., 2003).).Descarga de agua dulce (Descarga de agua dulce (Lorenzoni et al., 2009Lorenzoni et al., 2009))
2. Variaciones abruptas en la biogeoquímica de la columna de agua (0 – 1300 m)
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
Beam attenuation (m -1)
1200
800
400
0
Dep
th (
m)
Beam attenuationStation 3S tation 10. C ariaco
• Por ejemplo
Sismos (Thunell et al., 1999, Lorenzoni et al., 2012)
0 50-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
Dep
th (
m)
0 50
February-1997July-2000
26.4
26.4
Distance (km)
26.46
Ventilacion (Astor et al., 2003)
Capas nefeloides subsuperficiales son un mecanismo importante que suple material terrestre durante la epoca de lluvias
Lorenzoni et al., 2009
Causas:Intensidad de la surgencia (Intensidad de la surgencia (Muller-Karger et al., 2004Muller-Karger et al., 2004).).
Variaciones climáticas de gran escala (Variaciones climáticas de gran escala (Taylor et al., Taylor et al., 2012; Samudorov et al., 2013; Bates et al., en prensa; Astor et al., 2012; Samudorov et al., 2013; Bates et al., en prensa; Astor et al.,
20132013))
3. Variaciones progresivas en la columna de agua (0 – 1300 m)
Taylor et al., 2012
Data cortesía de L. Troccoli & L.W. Gonzalez
Taylor et al., 2012
Scranton et al., en prensa
Bates et al., en prensa
Bates et al., en prensa
Astor et al., 2005, 2013
Flujo de CO2 del mar a la atmosfera es de 2,0 ± 2,6 mol C m-2 año -1
Densidad potencial Salinidad Temperatura potencial
Samudorov et al., 2013
4. Provee una línea base para la evaluación de modelos biogeoquimicos
Producción Primaria medida enla estación CARIACO.
Producción Primaria derivada del modelo VGPM, basado en imágenes de satélite(Frank Muller-Karger, et al. 2004)
5. Resultados sobre el flujo de carbono aportado por las trampas de sedimento
Thunell et al., 2007
Thunell et al., 2007
Black et al., 2007
Validación de indicadores paleoclimáticos
6. Rol de los microorganismos.
Taylor et al., 2006
• Cadena trófica de los microorganismos presentes en la redoxclina de la Fosa de Cariaco
Orsi et al., 2011
La produccion quimioautotrofica integrada varia entre
13-68 mmol C m-2 d-101/97 01/99 01/01 01/03 01/05 01/07
Am
moniu
m f
lux m
mol m
-2 d
-1
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
01/05 01/06 01/07 01/05 01/06 01/06 01/07
Sta. A Sta. B Sta. C Sta. D
01/97 01/99 01/01 01/03 01/05 01/07
Meth
ane f
lux m
mol m
-2 d
-1
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
01/05 01/06 01/07 01/05 01/06 01/06 01/07
Sta. A Sta. B Sta. C Sta. D
01/97 01/99 01/01 01/03 01/05 01/07
Sulfid
e f
lux m
mol m
-2 d
-1
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
01/05 01/06 01/07 01/05 01/06
Cruise date
01/06 01/07
Sta. A Sta. B Sta. C Sta. D
01/97 01/99 01/01 01/03 01/05 01/07
Inte
gra
ted c
hem
o p
roduction
m
mol m
-2 d
-1
0
50
100
150
200
01/05 01/06 01/07 01/05 01/06 01/06 01/07
Sta. A Sta. B Sta. C Sta. D
01/97 01/99 01/01 01/03 01/05 01/07
Nitra
te f
lux m
mol m
-2 d
-1
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
01/05 01/06 01/07 01/05 01/06 01/06 01/07
Sta. A Sta. B Sta. C Sta. D
01/97 01/99 01/01 01/03 01/05 01/07
Oxygen f
lux m
mol m
-2 d
-1
0
1
2
3
4
01/05 01/06 01/07 01/05 01/06 01/06 01/07
Sta. A Sta. B Sta. C Sta. D
Gordon et al., 2001; Li et al., 2012
Clase Cariacotrichea
Orsi et al., 2012
7. Componente educativo: “Aprender haciendo”
8. Productos
• Artículos arbitrados: 108– http:// cariaco.ws
– http://imars.usf.edu/CAR/index.html
– [email protected] • Congresos, Reuniones: 232• Tesis:
– Ph D 13– Mg.Sc. 13– Licenciado 5– TSU 12– Proyectos de Ciencia (bachillerato) 4
HOTBATS
CARIACO
Church et al., 2013
Gracias