Los fosfatos como t razador en la Zona de
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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)
Mélanie GIRAUD, Aurélien PAULMIER, Véronique GARCON, Joël SUDRE, Justyna JONCA, Gaute LAVIK, Patricia GRASSE, Martin FRANK y Lothar STRAMMA
2
¿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)
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
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-
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
8
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-
9
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
10
Caracterizacion con un método inverso
ESSW
TSW
STSW
ESW
AAIW
Min PO4=ESSW+AAIW+STSW?
11
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?
12
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
13
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?)
14
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?
15
Gracias por su atención