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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)

Mel.Giraud@yahoo.fr

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

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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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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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-

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

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