martes, mayo 31, 2016

EL VOLCAN SUBMARINO DE EL HIERRO: UN LABORATORIO NATURAL DONDE SE ESTUDIA LA ACIDIFICACION OCEANICA

El volcán submarino de El Hierro es un laboratorio natural donde estudiar los efectos naturales de la acidificación oceánica. Diversos investigadores han estado investigando la zona de la erupción volcánica desde 2011 a 1.8 km al sur de la isla.

Recientemente, un grupo de investigadores del grupo QUIMA (IOCAG) de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULGPC), del Instituto Español de Oceanografía en Canarias (IEO) y del Pacific Marine Environmental Laboratory (PMEL) de la  NOAA, han publicado un artículo en la revista Scientific Report de la editorial Nature. En este trabajo, los autores presentan datos muy importantes para estudiar el sistema de carbono en el agua de mar, los flujos de carbono y la acidificación oceánica en la zona. Esto se ha podido realizar ya que el volcán, desde 2012, ha entrado en fase de desgasificación y sigue emitiendo cantidades importantes de CO2 en la columna de agua. En este trabajo se ha aplicado una metodología muy novedosa para el estudio de las emisiones de gases y compuestos reducidos en la zona del volcán. La combinación de las  medidas de dos sensores (redox y pH) por todo el edificio volcánico y la columna de agua circundante a modo de two-yo permite crear un mapa tridimensional de emisión de CO2 de la región estudiada.

Estos resultados han sido recolectados durante la tercera campaña Vulcano (Marzo 2014) a bordo del buque oceanográfico Ángeles Alvariño del IEO.

La nota de prensa se puede leer en la web del proyecto Vulcano II.

El artículo se puede leer en el siguiente link:

Aquí pueden leer el resumen del artículo:

The residual hydrothermalism associated with submarine volcanoes, following an eruption event, plays an important role in the supply of CO2 to the ocean. The emitted CO2 increases the acidity of seawater. The submarine volcano of El Hierro, in its degasification stage, provided an excellent opportunity to study the effect of volcanic CO2 on the seawater carbonate system, the global carbon flux, and local ocean acidification. A detailed survey of the volcanic edifice was carried out using seven CTD-pH-ORP tow-yo studies, localizing the redox and acidic changes, which were used to obtain surface maps of anomalies. In order to investigate the temporal variability of the system, two CTD-pH-ORP yo-yo studies were conducted that included discrete sampling for carbonate system parameters. Meridional tow-yos were used to calculate the amount of volcanic CO2 added to the water column for each surveyed section. The inputs of CO2 along multiple sections combined with measurements of oceanic currents produced an estimated volcanic CO2 flux=6.0 105±1.1 105kg d1 which is ~0.1% of global volcanic CO2 flux. Finally, the CO2 emitted by El Hierro increases the acidity above the volcano by ~20%.

Referencia:


Significant discharge of CO2 from hydrothermalism associated with the submarine volcano of El Hierro Island. J. M. Santana-Casiano, E. Fraile-Nuez, M. González-Dávila, E. T. Baker, J. A. Resing & S. L. Walker. Scientific Reports 6, Article number: 25686 (2016) doi:10.1038/srep25686

lunes, mayo 23, 2016

WORKSHOP INTERNACIONAL SOBRE ACIDIFICACIÓN OCEÁNICA

El 3rd Global Ocean Acidification Observing Network (GOA-ON) International Workshop se organizó en el CSIRO Marine Laboratories de Hobart, Australia, después del 4th International Symposium on the Oceans in a High CO2 World.

GOA-ON desarrolla una red internacional que integra a los grupos de investigación dedicados al estudio de la acidificación océanica y la respuesta de los ecosistemas. En el han participado investigadores de 40 paises para continuar con el Plan del Gobernanza y los requerimientos para cada una de las áreas de trabajo. Al mismo tiempo, ha permitido la integración de agencias de financiación y programas internacionales de investigación con una vision compartida de trabajo que incluye los aspectos de la acidificación desde la costa hasta océanos abiertos


El grupo QUIMA presentó el trabajo “The pH evolution at the ESTOC site since 1995” en el que se muestras las tendencias del sistema del carbonato y la disminución del pH en 1.9 miliunidades por año.

miércoles, mayo 18, 2016

EL OCÉANO EN UN MUNDO CON ALTO CONTENIDO EN CO2



El 4th International Symposium on the Ocean in a High-CO2 World, se organizó en Hobart, Tasmania, Australia, del 3 al 6 de Mayo 2016.

Este simposio ofreció la oportunidad a la comunidad de científicos de todo el mundo, que trabajan en el sistema del CO2 en el océano y en la acidificación oceánica, de compartir sus investigaciones y nuevas colaboraciones en investigación. Los trabajos que se presentaron estaban relacionados con los siguiente temas:

A) Respuesta de los organismos a la acidificación oceánica
B) Efectos ecológicos de la acidificación
C) Cambios en la química de los carbonatos en el océano
D) Avances en la investigación en acidificación oceánica y su monitorización
E) Acidificación oceánica y sociedad
F) Multi-estresores en el cambio global

El contenido de los niveles de CO2 en la atmósfera y en el océano han aumentado debido a la actividad antropogénica como la quema de combustibles lo que ha aumentado la acidificación del agua de mar. Este proceso se conoce como acidificación oceánica. El océano ha absorbido aproximadamente el 30% del CO2 liberado a la atmósfera por la actividad humana,  desde el comienzo de la revolución industrial, resultando en un incremento del 26% de la acidez. Como consecuencia, la acidificación produce cambios en los ecosistemas y en la biodiversidad marina. Todo esto tiene efectos potenciales en las cadenas tróficas y limita la capacidad de los océanos a absorber CO2 debido a las emisiones humanas.


El grupo QUIMA de la ULPGC presentó en este simposio el trabajo que han realizado en la zona del Afloramiento de Mauritania entre 2005 y 2013 “Evidences of changes on the global carbon cycle in upwelling areas”. En el mismo se muestra que debido a un incremento en la intensidad del afloramiento esta área actúa como una mayor fuente de CO2 hacia la atmósfera, siendo un área sensible a la acidificación oceánica.


Melchor González Dávila durante la presentación del trabajo



domingo, mayo 08, 2016

Phaeodactylum tricornutum: MÁS QUE UNA DIATOMEA

Las diatomeas son los únicos organismos con una pared celular de sílice, lo cual las hace especialmente interesantes. Existen más de 100,000 especies de diatomeas, responsables de aproximadamente el 20% de la producción primaria de los océanos. Además, las diatomeas son capaces de adaptarse a una gran variedad de condiciones físico-químicas, lo que las hace especies habituales en los blooms.

En el grupo QUIMA hemos trabajado extensamente con una especie de diatomea marina, Phaeodactylum tricornutum. Es una especie de referencia ya que fue la segunda especie en la que su genoma fue completamente secuenciado. Además, P. tricornutum tiene un alto interés en la industria farmacéutica y alimentaria por su alta producción de compuestos orgánicos, como lípidos o polifenoles. A continuación se muestran la células de P. tricornutum como un cultivo de las mismas.

Células de P. tricornutum
(
National Center for Marine Algae and Microbiota)
Cultivo experimental de P. tricornutum

En el grupo QUIMA se ha estudiado la capacidad de adsorción de metales (cobre y plomo), reflejando la gran capacidad de acumulación de metales en la superficie celular de P. tricornutum (González-Dávila, 1995; González-Dávila et al., 2000). Además, hemos estudiado los perfiles polifenólicos de exudados orgánicos producidos por P. tricornutum en condiciones de estrés de metales (Rico et al., 2013). Estos resultados muestran que es una especie capaz de adaptarse a vivir en aguas con altas concentraciones de cobre (metal tóxico a altas concentraciones), adaptándose a través de excreciones de polifenoles capaces de complejar al cobre haciéndolo menos tóxico. Por otro lado, hemos estudiado el efecto de esos exudados orgánicos en la química de hierro en agua de mar (González et al., 2012; Santana-Casiano et al., 2014).

Las cepas de P. tricornutum han sido suministrados por el Banco Español de Algas (BEA) que participa en el proyecto EACFe.


Referencias

González, A. G., González-Dávila, M., & Santana-Casiano, J. M. (2012). Effect of organic exudates of Phaeodactylum tricornutum on the Fe (II) oxidation rate constant.

González-Dávila, M. (1995). The role of phytoplankton cells on the control of heavy metal concentration in seawater. Marine Chemistry, 48(3), 215-236.

Gonzalez-Davila, M., Santana-Casiano, J. M., & Laglera, L. M. (2000). Copper adsorption in diatom cultures. Marine Chemistry, 70(1), 161-170.

Rico, M., López, A., Santana-Casiano, J. M., Gonzàlez, A. G., & Gonzàlez-Dàvila, M. (2013). Variability of the phenolic profile in the diatom Phaeodactylum tricornutum growing under copper and iron stress. Limnology and Oceanography, 58(1), 144-152.


Santana-Casiano, J. M., González-Dávila, M., González, A. G., Rico, M., López, A., & Martel, A. (2014). Characterization of phenolic exudates from Phaeodactylum tricornutum and their effects on the chemistry of Fe (II)–Fe (III). Marine Chemistry, 158, 10-16.