Intercambio aire-mar de dióxido de carbono en la región mediterránea del Golfo de León
- Autores: Maxim Riera Lorente
- Directores de la Tesis: Jordi Flos (codir. tes.), Montserrat Vidal Barcelona (tut. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2016
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio J. González Ramos (presid.), Biel Obrador Sala (secret.), Xosé Antonio Padín Alvarez (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Dipòsit Digital de la UB TDX
- Resumen
ste estudio se enmarca dentro de\ trabajo de la comunidad cientffica para conocer y tener poder de predicci6n sobre el ciclo del carbono. Esta tesis se centra en el Jntercambio de di6xldo de carbono (COD) entre la atmosfera y el ocea no en el Medlterraneo. El Medlterraneo es un mar marginal en la zona templada, cuya aporta clon a los fl uj os de COO globales ha sldo probab\emente lnfravalorada, junto a la apol'taci6n de otros mares marglnales en zonas templadas.
A partlr de los datos de cuatros campanas oceanograflcas (proyecto FAMOSO y proyecto HOTMIX), se amp!ia la base de datos del intercarnblo de COD en el Mediterraneo y se estudian las factores de variaci6n a diferentes escalas.
La contextualizaci6n de nuestros datos junta a los datos de otras campanas mediterraneas desde el 1999 hasta la actualidad ha permitido estimar la tasa anual de incremento de la fugacidad del COD en la cuenca oriental (2.3 μatm) y occidental (1.3 μatm).
La variabllidad de la fugacidad de\ COO en el mar Medlterraneo muestra un gradiente longitudinal lnterrumpido por el efecto de dlversos factores que actuan a nivel de subcuenca . El analisis maslvo de los datos obtenldos por los sensores del buque de manera continua pennlte dllucldar que las factores flslco -quimicos (temperatura, sallnldad y densldad del agua) son los que mas covarlan con la fugacidad del COD, aunque con diferenclas entre subcuencas . Otras variables coma la actividad fotosintetica (medida coma fluorescencia), la temperatura del aire, la humedad, la velocidad de\ viento o la batimetrfa afectan en proporciones muy distintas a la distribuci6n del COO en funci6n de la subcuenca.
El Golfo de Leon es una de las subcuencas de\ Mediterraneo con mas complejidad debido a la formaci6n de aqua orofunda aue ocurre a finales de invierno. Hemos estudiado su ciclo estacional combinando datos obtenidos en el buque con datos obtenldos por satellte. El ciclo es.Lciclon;;il no dl flere cle111asiado del ciclo de otras zonas previamente es tudiadas en la cuenca occidental del Mediterraneo. El valor maxima de la fugacldad del COO ocurre en verano con 430 μatm, y el valor mfnimo se observa a fi nales de invlemo durante el bloom de fitoplancton provocado por el afloramiento de nutrientes durante la formacion de agua profunda. El gradiente de la fugacidad en este periodo llega a las -73 μatm que contrastan con las +0.5 μatm que se miden en la misma region unos dfas antes, durante la formacion de agua profunda. Hemos identificado la temperatura y la combinacion de variables ffsicas y biologicas (ecohidrodinamica) coma principales causantes de la variabilidad del COD en la region, y hemos estudiado la evolucion del efecto biologico en el ciclo estacional.
En el invierno tardfo, la fugacidad y el gradiente del COD con la atmosfera presenta mucha heterogeneidad a nivel de submesoescala durante la formacion de agua profunda y el consiguiente bloom fitoplanct6nico. Se han usado las tecnicas tradicionales en ecologfa coma el analisis de componentes principales y un metodo de clustering novedoso para identificar las estructuras oceanograficas y biol6gicas que se forman en la region durante este periodo a partir de la temperatura, la densidad, la salinidad, el gradiente salino horizontal, la concentraci6n de clorofila-a obtenida por satelite y la topograffa dinamica obtenida, tambien, por satelite.
La relaci6n entre las estructuras estudiadas ha permitido establecer la causa de la variabilidad de submesoescala del COD. En la zona de conveccion profunda, el gradiente de COD con la atm6sfera est-a practicamente equilibrado, mientras que en el margen de la estructu ra, la inciplente produccl6n blol6gica produce un flujo de COO de -3.4 mmol·m-2-day- 1. Las aguas en la perlferla de la convecci6n profunda captan aun mas carbono (- 5.0 mmol·m-2·day-1 ) debido a la mayor establllzacI6n de la columna (que permite una ligera acumulacion de fitoplancton) ya la intensidad de viento (que aumenta la velocidad de intercambio entre la atm6sfera y el oceano).
Cuando se estratifica la columna de agua, dos nuevas estructuras (diferenciadas por la ca ntidad de cloroflla-a) resultar, de la mezcla de las aguas de las tres estr ucturas de la fase previa. La estructura con mas fltoplancton produce un gradlente de COD mas negat ive (-54 μatm), pero el flujo resultante es similar a ambas estructuras (- 1.6 mmol·m- 2·day-1 ) debido a la dismlnuci6n de la intensidad del viento. En el estudio de estructuras, tamblen se observ6 que las aguas de la plataforma continental, con poca concentraci6n de cloroflla-a, produdan un grad iente (-74 patm) y un flujo (- 9.4 mmol·m-2·day-1) muy negativos.
Los patrones de variabilidad del COD ligados a estructuras oceanograficas tambien se observan en las otras zonas de formacion de agua profunda del planeta, el Atlantico Norte y el Antartico. El uso de variables de satelite en nuestro estudio, puede permitir una mayor predicci6n en la captura y liberacion de COD de estas regiones durante la formaci6n de agua profunda.
