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Contribución de la producción primaria a la variabilidad de la presión parcial de bioxido de carbono (pCO2) durante otoño (2004), invierno y primavera (2005) en la región del IMECOCAL
Contribution of the primary production to the variability of carbon dioxide partial pressure (pco2) during autumn (2004), winter, and spring (2005) in imecocal area.
MARTIN EFRAI DE LA CRUZ OROZCO
GILBERTO GAXIOLA CASTRO
Acceso Abierto
Atribución
Bióxido de carbono,IMECOCAL,Corriente de Baja California,Ciencias del mar
Un porcentaje del CO<sub>2</sub> que se está generando es retenido por la atmósfera es retenido y otra parte ingresa al océano debido a la diferencia del gradiente de concentración que se genera. Este proceso provoca que el océano sea el mayor reservorio de CO<sub>2</sub>. Parte de este es utilizado por el fitoplancton, disminuyendo la presión parcial del bióxido de carbono (pCO<sub>2</sub>) en las capas superficiales y promoviendo la absorción por parte del océano. El evaluar la contribución de la producción primaria sobre la distribución del pCO<sub>2</sub> puede ayudar a entender mejor el ciclo del carbono en el océano. Para ello se realizaron tres cruceros oceanográficos (octubre del 2004, enero y abril del 2005) en la región IMECOCAL, donde se midió de manera continua la temperatura, salinidad y pCO<sub>2</sub> en la superficie, utilizando una temosalinómetro y un analizador LICOR de infrarrojo para el pCO<sub>2</sub>. Además se tomaron muestras discretas superficiales para medir la concentración de clorofila-a, el contenido de oxígeno disuelto y se hicieron experimentos para determinar la producción primaria in situ y desarrollar curvas de fotosíntesis-irradiancia para obtener los parámetros fotosintéticos y poder modelar la producción primaria. El análisis muestra que el pCO<sub>2</sub> promedio superficial en octubre fue de 396 µatm, oscilando entre 308-436 µatm. En enero el intervalo fue de 357-408 µatm con un promedio de 377 µatm, ligeramente menor que en octubre como consecuencia del predominio de la aguas frías provenientes del subártico. El pCO<sub>2</sub> promedio de abril 383 µatm, con el mayor intervalo (153 µatm > pCO<sub>2</sub> < 799 µatm), debido principalmente a la presencia de dos eventos de surgencia, que se encontraron en diferentes etapas de desarrollo cuando se realizó el muestreo. En general la pCO<sub>2</sub> de la zona costera es muy variable y la oceánica es más estable. La producción primaria (PP) in situ en general fue muy similar en los tres cruceros aumentando de octubre a abril y de norte a sur, a medida que las aguas superficiales se calentaban. La PP superficial estimada por el modelo (PP<sub>m</sub>) de Platt y Sathyendranath explicó el 56% de la PP in situ. La relación entre la PP<sub>m</sub> y pCO<sub>2</sub> para los tres cruceros en conjunto fue baja (r = -0.48). Sin embargo en un análisis, dividiendo la zona, la relación de entre PP<sub>m</sub> y pCO<sub>2</sub> se incrementó. Durante octubre se presentó una correlación negativa con una bajo coeficiente de correlación entre PP<sub>m</sub> y pCO<sub>2</sub> (r= -0.39). En abril hubo también una relación inversa pero la mayor (r= -0.99) de los tres cruceros. Se infiere que durante abril el proceso que reguló la distribución de la pCO<sub>2</sub> en la superficie del mar fueron los procesos fotosintéticos mientras que en los otros meses los procesos físicos no permitieron observar su influencia. La menor correlación encontrada durante octubre indica que tanto los procesos físicos como los biológicos estuvieron influenciando la distribución de la pCO<sub>2</sub>. En cambio durante el crucero de enero no se encontró alguna relación o tendencia con respecto a la PP<sub>m</sub>. Por lo que la distribución de la pCO<sub>2</sub> durante invierno estuvo influenciada más por los procesos físicos que imperan en el ecosistema marino que por los procesos biológicos del área de estudio. La ∆pCO<sub>2</sub> (pCO<sub>2oceáno</sub>–pCO<sub>2atmósfera</sub>) se usó como un indicador de la dirección de transferencia del CO<sub>2</sub>. La región norte del área de estudio presentó valores negativos, por lo que la transferencia del CO<sub>2</sub> sería de la atmósfera hacia el océano, mientras que en la región sur sucedió lo contrario. Dependiendo del grado de desarrollo, las zonas de surgencia, pueden actuar como fuente de CO<sub>2</sub> o zonas de incorporación del CO<sub>2</sub> atmosférico. La PP como un indicador general de la variación de pCO<sub>2</sub> de toda el área no es muy robusta, pero se ajusta mejor cuando se separa por ambientes y por meses del año. Los resultados muestran que no se tienen los elementos suficientes para rechazar la hipótesis de trabajo.
A percentage of the CO<sub>2</sub> that is accumulating at the moment in the atmosphere is retained and another part enters to the ocean due to the difference of the concentration gradient that is generated. This process causes the ocean to be the biggest reservoir in CO<sub>2</sub>. Part of this is used by the phytoplankton, decreasing the carbon dioxide partial pressure (pCO<sub>2</sub>) in the superficial layers and promoting the sequestration by the ocean. To evaluate the contribution of the primary production on the distribution of the pCO<sub>2</sub> can help to understand carbon cycle in the ocean. With this objective we carried out three oceanographic cruises(October 2004, January and April 2005) in the IMECOCAL region, where we measured in a continuous way the temperature, salinity and pCO<sub>2</sub> in the surface, using a temosalinometer and an infrared LICOR for the pCO<sub>2</sub>. We also took superficial discreet samples to measure the chlorophyll concentration, dissolved oxygen and wecarried out experiments to measure the primary production in situ to generate photosynthesis-irradiance relationship to obtain the photosynthetic parameters and to model primary production. The analysis showed that the surface pCO<sub>2</sub> average in October was 396 µatm, ranging from 308 to 436 µatm. In January the interval was of 357-408 µatm with an average of 377 µatm, with slightly smaller values that in october, as a consequence of the prevalence of the cold waters coming from the subartic. The average pCO<sub>2</sub> during April was 383 µatm, with the highest interval (153 µatm> pCO<sub>2</sub> <799 µatm), due mainly to the presence of two upwelling events that were generated in different periods when we carried out the sampling. In general the pCO<sub>2</sub> values of the coastal area were very variable, and the oceanic ones were more stable. The in situ primary production (PP) in general was very similar during the three cruises, increasing from october to april and from north to south, as the surface waters warmed. The PP estimated by the model (PP<sub>m</sub>) of Platt and Sathyendranath explained 56% of the variability of the PP in situ. The relationship between the PP<sub>m</sub> and pCO<sub>2</sub> for the three cruises was low (r = -0.48). However, in an analysis with the area of study divided, the relationship between PP<sub>m</sub> and pCO<sub>2</sub> increased. During october a negative correlation was presented with a low correlation coefficient between PP<sub>m</sub> and pCO<sub>2</sub> (r = -0.39). In april there was also an inverse relationship but the highest (r = -0.99) of the three cruises. It is inferred that during april the process that regulated the distribution of pCO<sub>2</sub> in the surface of the sea was the photosynthetic processes while in the other months the physical process mashed the biological process. The smallest correlation during october indicates that both the physical processes as the biological ones were influencing the distribution of pCO<sub>2</sub>. On the other hand, during the cruise of january it was not found any relationship or tendency with regard to the PP<sub>m</sub>. Therefore, the distribution of pCO<sub>2</sub> during winter was influenced more by the physical processes than the biological processes at the study area. The ∆pCO<sub>2</sub> (pCO<sub>2ocean</sub>-pCO<sub>2atmosphere</sub>) was used as an indicator of the direction of transfer of the CO<sub>2</sub>. The northern region of the study area presented negative values, therefore the transfer of the CO<sub>2</sub> would be from the atmosphere toward the ocean, while in the south region the opposite happened. Depending on the upwelling areas development stage, they can act as source or sink of CO<sub>2</sub>. The PP as a whole indicator of variability of pCO<sub>2</sub> of the area of study is not a very robust, but it is a better indicator when is separated by environments and for months of the year.
CICESE
2006
Tesis de maestría
Español
De la Cruz Orozco,M.E.2006.Contribución de la producción primaria a la variabilidad de la presión parcial de bioxido de carbono (pCO2) durante otoño (2004), invierno y primavera (2005) en la región del IMECOCAL.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.100 pp.
PECES Y FAUNA SILVESTRE
Aparece en las colecciones: Tesis - Ecología Marina

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