La mayor parte de la especiación de los metales
traza, como el hierro (Fe), cobre (Cu), cobalto (Cu) o zinc (Zn), está
controlada por los complejos orgánicos formados con ligandos que son,
principalmente, producidos por microalgas. Esta especiación orgánica afecta a
la química de los metales traza, pero además es muy importante para definir la
biodisponibilidad de dichos metales por el fitoplancton. Debido a que la
especiación de muchos metales está controlada por el pH, cuanto más acido
sea el océano, la fracción de metal
biodisponible ser verá más afectada.
La especiación orgánica es de especial interés tanto
en la zona Ártica como Subártica, ya que son las zonas más sensibles a los
cambios producidos por el cambio global y la acidificación oceánica. La capa de
hielo es cada vez más delgada, por lo que toda la materia orgánica que se
acumula en el hielo se libera al agua superficial. Por otro lado, el deshielo
en Groenlandia y en la zona de Rusia libera grandes cantidades de materia
orgánica que viajan a través del Ártico por la Deriva Transpolar llegando al
Atlántico Norte. Toda esta distribución de materia orgánica puede provocar un
impacto en los ciclos biogeoquímicos de metales traza, como el Fe. Además, hay
otros efectos indirectos como la mayor cantidad de agua dulce en las aguas
superficiales, debido al deshielo, como la diferencia de radiación que impacta
sobre la superficie.
En cuanto a la disminución del pH, proceso
conocido como acidificación oceánica, la estructura de los compuestos orgánicos
puede variar, especialmente debido a la alta presencia de compuestos fenólicos
y carboxílicos los cuales tienen la capacidad de complejar metales. Estos
compuestos químicos tienen una alta dependencia con el pH. En esta figura
mostramos como varia la composición de los ligandos en función del pH (Millero et al., 2009). Una disminución del pH
resulta en un aumento de la cantidad de ligandos desprotonados con alta
capacidad de complejar metales. Ahora bien, estos procesos también se ven
afectados por los cambios en la especiación inorgánica de Fe, también dependientes
del pH.
Todo esto hace de especial interés estudiar la
química de los metales traza en la zona Ártica. De ahí, el interés del proyecto
EACFe, donde se estudia la química del Fe en dicha zona.
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| Efecto del pH en la fracción de ligandos con capacidad de complejar metales traza en agua de mar (Millero et al., 2009) |
References
Millero, F.J., Woosley, R., Ditrolio, B., Waters, J. 2009. Effect of ocean acidificacion on the speciation of metals in seawater. Oceanography 22: 72-85.