FORZANTES BIOLOGICOS Y FISICOS QUE DOMINAN LOS FLUJOS DE CO2 Y N2O A LO LARGO DEL PACIFICO SUR ORIENTAL.
Autor MARCELA ALEJANDRA CORNEJO D'OTTONE
Profesor guía LAURA FARIAS
Para optar al grado de DOCTORADO EN OCEANOGRAFIA. Institución UNIVERSIDAD DE CONCEPCION/FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y OCEANOGRAFICAS.
Lugar CONCEPCION, CHILE Año 2010
Páginas 150p.
Disciplina OCEANOGRAFIA. Colección TESIS
Ubicación TESIS/0968D
Resumen
EL CO2 Y EL N2O SON DOS IMPORTANTES GASES INVERNADEROS. EL OCEANO CAPTA ANUALMENTE CERCA DE LA MITAD DEL CO2 CONTENIDO EN LA ATMOSFERA, MIENTRAS QUE REPRESENTA UN TERCIO DEL APORTE DE N2O HACIA LA ATMOSFERA. EL PACIFICO SUR ORINETAL (PSO) PRESENTA CARACTERISTICAS BIOLOGICAS Y FISICAS COMO ALTA PRODUCTIVIDAD PRIMARIA, PRESENCIA DE UNA ZONA DE MINIMO OXIGENO (ZMO), EVENTOS DE SURGENCIA Y FORMACION DE MASA DE AGUA, ENTRE OTROS QUE LA HACEN ESPECIALMENTE INTERESANTE PARA EL ESTUDIO DEL CICLO BIOGEOQUIMICO DE ESTOS GASES EN SUS AGUAS SUPERFICIALES Y SU INTERCAMBIO CON LA ATMOSFERA. EL OBJETIVO DE ESTA TESIS FUE DETERMINAR SI EL PSO ES FUENTE O SUMIDERO PARA EL CO2 Y N2O Y RELACIONAR AMBOS FLUJOS CON LOS POTENCIALES FORZANTES FISICOS Y BIOLOGICOS QUE ACTUAN A LO LARGO DE DISTINTAS REGIONES DEL PSO (ECUATORIAL, NORTE, CENTRO Y SUR). ESTAS REGIONES FUERON DELIMITADAS CONSIDERANDO LOS PRINCIPALES PROCESOS FISICOS QUE GOBIERNAN SUS DINAMICAS (I.E, SURGENCIA, FORMACION DE MASAS DE AGUA Y ZMO). PARA ELLO, SE ANALIZARON DATOS DE CO2, N2O, TEMPERATURA , SALINIDAS, OXIGENO DISUELTO, VIENTOS SUPERFICIALES, ENTRE OTRAS VARIABLES, EN UNA REGION COMPRENDIDA ENTRE 0� y 62� S ENTRE LA COSTA Y 85�-90� W. EN CADA SUBREGION SE ESTIMARON LOS FLUJOS OCEANO-ATMOSFERA DE N2O Y CO2; EL PROMEDIO Y ERROR DE LOS FLUJOS FUE CALCULADO EN CUADRANTES DE 1� X 1�, LOS CUALES FUERON UTILIZADOS PARA ESTIMAR EL APORTE DE CADA CUADRANTE A LOS INVENTARIOS ATMOSFERICOS DE AMBOS GASES. LOS RESULTADOS INDICAN QUE EL MAYOR APORTE DE CO2 SE PRODUCE EN EL PSO ECUATORIAL (40,7 +- 1,5 TG DE CO2 SEMIANUAL, O SEIS MESES), MIENTRAS QUE EL PSO SUR REPRESENTO UN IMPORTANTE SUMIDERO PARA EL CO2 ATMOSFERICO (-41,5 +- 1,8 TG DE CO2 EN SEIS MESES). LA ESTIMACION DEL APORTE DEL PSO GLOBAL MUESTRAN QUE LA REGION FUE UNA FUENTE DE CO2 HACIA LA ATMOSFERA, APORTANDO 53,08 +- 4,4 TG DE CO2 EN SEIS MESES. PARA EL N2O, EN CAMBIO, EL PSO NORTE FUE LA PRINCIPAL FUENTE HACIA LA ATMOSFERA (50,86 +- 12,28 GG DE N2O SEMIANUAL) APORTANDO 10 VECES MAS QUE EL PSO ECUATORIAL (3,9 +- 0,51 GG DE N2O SEMIANUAL). SI BIEN LA PRINCIPAL FUENTE DE CO2 FUE EL PSO ECUATORIAL (194 +- 7 MG DE CO2/KM2), EL ALTO APORTE DE N2O DEL PSO NORTE, EN CONJUNTO CON EL ALTO PODER RADIATIVO QUE POSEE EL N2O (300 VECES MAYOR QUE LA DEL CO2), HACE QUE EL PSO NORTE APORTE CERCA DE UN 800 POR CIENTO MAS AL EFECTO INVERNADERO QUE EL PSO ECUATORIAL. POR OTRA PARTE, EL PSO SUR, FUE UN IMPORTANTE SUMIDERO DE N2O ATMOSFERICO, ESTIMANDOSE UNA CAPTACION SEMIANUAL DE -67,6 +- 1,8 GG DE N2O. LA EVALUACION DEL PSO GLOBAL MOSTRO QUE ESTA REGION ES UNA LIGERA FUENTE DE N2O HACIA LA ATMOSFERA (3,1 +- 15,9 GG DE N2O; 0,1 POR CIENTO DEL APORTE DEL OCEANO GLOBAL) PARA UN AREA DE 2,06 X 10 6 KM2 (EQUIVALENTES A 0,61 POR CIENTO DEL AREA DEL OCEANO GLOBAL). PARA DETERMINAR LA VARIABILIDAD ESTACIONAL DE LA DISTRIBUCION VERTICAL DE N2O Y SUS FLUJOS OCEANO-ATMOSFERA ASI COMO LOS PROCESOS BIOLOGICOS QUE INTERVIENEN EN DICHA DISTRIBUCION, SE ANALIZARON LOS DATOS DE N2O, TEMPERATURA, SALINIDAD, OXIGENO DISUELTO, Y NUTRIENTES EN UNA SERIE DE TIEMPO FRENTE A CHILE CENTRAL (ESTACION 18, FONDAP-COPAS). LOS RESULTADOS MUESTRAN UNA FUERTE ESTACIONALIDAD EN LA DISTRIBUCION VERTICAL DE N2O. UNA ALTA ACUMULACION DE N2O SUBSUPERFICIAL OCURRIO CADA VERANO, DEBIDO A PROCESOS ASOCIADOS CON LAñoXIDACION AEROBICA DE AMONIO Y METANO, LA CUAL DISMINUYO HACIA FINES DE VERANO Y PRINCIPIO DE OTOÑO. LAS ALTAS SOBRE SATURACIONES DE N2O OCEANO-ATMOSFERA (HASTA 195 UMOL/M2/D). DURANTE INVIERNO EN CAMBIO, GENERALMENTE SE PRESENTARON LIGERAS SUBSATURACIONES O CONCENTRACIONES DE N2O EN EQUILIBRIO CON LA ATMOSFERA, PRODUCIENDO LOS UNICOS FLUJOS NEGATIVOS DE LA ZONA DE ESTUDIO (DESDE -20 UMOL/M2/D). FINALMENTE, SE CORRELACIONARON LOS FLUJOS DE CO2 Y N2O EN TODO EL PSO Y EN LA FRANJA COSTERA DE CADA SUBREGION CON EL OBJETIVO DE DETERMINAR CUALES SON LOS FACTORES (BIOLOGICOS Y/O FISICOS) QUE DOMINAN AMBOS FLUJOS. PARA ELLO CONSIDERARON FACTORES COMO LA DISTANCIA DE LA COSTA, LA PROFUNDIDAD DE LA CAPA DE MEZCLA, ESPESOR DE LA ZMO, Y GRADIENTE DE DISMINUCION DE OXIGENO EN LAS OXICLINAS. LOS ANALISIS ESTADISTICOS MOSTRARON UNA CORRELACION POSITIVA SIGNIFICATIVA ENTRE AMBOS FLUJOS EN LA FRANJA DE SURGENCIA ECUATORIAL DEL PSO ECUATORIAL (R = 0,836) Y NEGATIVA EN EL FRANJA COSTERA DEL PSO SUR (R = -0,551), RESPONDIENDO EN LA PRIMERA REGION AL FORZANTE FISICO QUE EJERCE LA SURGENCIA ECUATORIAL A LOS INVENTARIOS SUPERFICIALES DE CO2 Y N2O, MIENTRAS QUE EN LA SEGUNDA, A UNA CONTRIBUCION DESDE LOS CONTINENTES. LOS FLUJOS DE CO2 Y N2O EN LA FRANJA COSTERA DE LA REGION DEL PSO ECUATORIAL Y NORTE, NO PRESENTARON CORRELACION SIGNIFICATIVA, SUGIRIENDO LA INFLUENCIA DE FACTORES BIOLOGICOS COMO LA ALTA PRODUCTIVIDAD PRIMARIA QUE INTERVIENE EN EL SECUESTRO DE CO2 Y A LA PRESENCIA DE UNA INTENSA ZMO CON UNA ALTA ACUMULACION DE CO2. PO ROTRA PARTE, LA PRESENCIA DE UNA INTENSA ZMO CON ALTA ACUMULACION DE N2O EN SUS BORDES (OXICLINAS) Y CONSUMO EN SU CENTRO, SE CORRELACIONO SIGNIFICATIVAMENTE CON LAS CONCENTRACIONES SUPERFICIALES DE N2O (R DO2/DZ VS N2O = 0,63). LA POSIBILIDAD DE QUE LAS AGUAS SURGENTES PROVENGAN, YA SEA DE AGUAS CON ALTO CONTENIDO DE N2O, O DE LA ZONA DE CONSUMO DE N2O TAMBIEN PARECIO INFLUIR EN LA FALTA DE CORRELACION ENTRE LOS FLUJOS DE CO2 Y N2O.