martes, marzo 31, 2020

ESTACIÓN DE SERIES TEMPORALES PARA LA ACIDIFICACIÓN COSTERA EN GRAN CANARIA


Presentamos la primera sección de datos obtenidos en la Estación de Series Temporales que se ha instalado en la Bahía de Gando (Gran Canaria), como parte del proyecto público-privado CanBio (subproyecto CanOA) entre el Gobierno de Canarias y la Fundación Loro Parque, donde están trabajando de forma continua la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria y la Universidad de La Laguna. Para esta instalación y mantenimiento ha sido fundamental la colaboración activa del Ejército del Aire (MACAN). La empresa ECOS - Estudios Ambientales y Oceanografía S.L. ha sido la encargada del despliegue de la boya y el soporte técnico.

La página será actualizada periódicamente (enlace) con nuevos datos semanalmente para su correcto procesamiento y validación.  En esta página se presentarán datos de Temperatura Superficial del Mar (SST), Salinidad Superficial (SSS), concentración de Clorofila (Chla), concentración de Oxígeno Disuelto (O2), pH del agua de mar (en escala de agua de mar), Presión Parcial de CO2 en atmósfera (pCO2atm) y en agua de mar (pCO2sw) y Flujo de CO2 (FCO2). Los valores positivos del FCO2 reflejan una transferencia del CO2 desde el océano hacia la atmósfera (fuente de CO2) mientras que los valores negativos corresponden a la entrada de CO2 desde la atmósfera hacia el océano (sumidero).









jueves, marzo 26, 2020

QUIMA EN OCEAN SCIENCES MEETING 2020

Durante el mes de Febrero, entre los días 16 y 21, se celebró en San Diego (EEUU)  el Ocean Sciences Meeting 2020. En este congreso, el grupo QUIMA participó con dos trabajos dentro de sus ejes de investigación. 

El primer trabajo, titulado "From the ocean with ESTOC towards the coast with CanOA, expanding our knowledge on ocean acidification in the North-East Atlantic" y cuyo resumen se puede obtener en este enlace. En este trabajo se presentó la importancia de las estaciones de series temporales para el estudio del cambio climático. En el caso concreto de Canarias, desde la ESTOC hasta las nuevas medidas a nivel costero. Con ello se puede conocer el impacto del cambio climático, el sistema del dióxido de carbono y la acidificación ocánica en todo el ámbito marino de Canarias.

El segundo tabajo, "Fe(II) biogeochemistry in a changing ocean", muestra la importancia del ciclo bioeoquímico del Fe en un océano cuyas condiciones físico-químicas están cambiando. A su vez, este trabajo presenta los resultados experimentales de la oxidación-reducción de Fe como la complejación orgánica en la química del metal y sus implicaciones naturales. El resumen se puede leer en este enlace.

Este tipo de congresos es un gran oportunidad, no solo para presentar los estudios realizados por el grupo, sino también para mantener reuniones de trabajo con grupos de alto nivel internacional. 

J. Magdalena Santana-Casiano presentando en el congreso.

Melchor  González-Dávila y J. Magdalena Santana-Casiano junto a H. Obata y J. W. Moffett.

miércoles, marzo 18, 2020

LA ENTRADA DE Fe AGUA DESDE ZONAS MÁS PROFUNDAS FOMENTAN LA PRODUCCIÓN PRIMARIA EN EL OCÉANO SUR


La producción primara en el Océano Sur está limitada por la disponibilidad de Fe. Es una zona con alta concentración de nutrientes pero baja productividad (HNLC). Uchida et al. (2020) han demostrado que la circulación mesoescalar y submesoescalar provocan un transporte de Fe a zonas más someras y, con ello, un aumento de la productividad primara. En este artículo, los autores sugieren un nuevo mecanismo para modular la bomba biológica en el Océano Sur a escala climática.

El trabajo de Uchida et al. (2000) refleja la importancia que tienen los eddies (remolinos) en los ciclos biogeoquímicos y en la bomba biológica. No solo aportan Fe a la superficie, sino que exportan fitoplancton en la columna de agua. De acuerdo a los resultados de este trabajo, en el Océano Sur, el aporte de Fe compensa el hundimiento de biomasa por actividad mesoescalar.



Figura extraída de Uchida et al. (2020). a y b) Instantánea de la biomasa de fitoplancton y concentación de Fe en los primeros 300 m.



Referencia:

Uchida, T., Balwada, D., Abernathey, R. P., McKinley, G. A., Smith, S. K., & Lévy, M. (2020). Vertical eddy iron fluxes support primary production in the open Southern Ocean. Nature Communications11(1), 1-8.

lunes, marzo 16, 2020

¿SE ENCUENTRA LA PRODUCCIÓN PRIMARIA EN SU MÁXIMO POSIBLE?


Recientemente, Lauderdale et al (2020) han publicado un estudio basado en la hipótesis de un feedback positivo entre el ciclo del Fe, la actividad microbiana y la abundancia de ligandos orgánicos.

La entrada de Fe al océano produce un aumento de la actividad microbiana, creando un incremento de la concentración de ligandos orgánicos que favorecen la disponibilidad de Fe en agua de mar, permitiendo de esta forma el consumo de otros macronutrientes hasta que se alcanzan condiciones limitantes para dicho crecimiento, ya sea por luz u otros macronutrientes. En ese momento el Fe ya no incrementa la productividad a pesar de estar disponible.

Los autores de este trabajo, a través de simulaciones de modelos que combinan ciclos biogeoquímicos, presentan como principales conclusiones que los ecosistemas marinos han evolucionado hasta tener optimizadas las propiedades químicas de los ligandos orgánicos desde las condiciones anóxicas en el Neoproterozoico hasta las actuales. Por otro lado, los modelos reflejan que las fertilizaciones de Fe, propuestas inicialmente para disminuir el CO2 de la atmósfera y almacenarlo en los océanos, son inefectivas en ese propósito ya que la producción primaria global se encuentra actualmente en su máximo.


Modelo idealizado y esquematizado ciclos biogeoquímicos ocánicos (Lauderdale et al., 2020).

Feedback del cilco Fe-ligandos-microorganismos (Lauderdale et al., 2020).

Referencia:

Lauderdale, J. M., Braakman, R., Forget, G., Dutkiewicz, S., & Follows, M. J. (2020). Microbial feedbacks optimize ocean iron availability. Proceedings of the National Academy of Sciences117(9), 4842-4849.


 


martes, marzo 10, 2020

TREINTA AÑOS DE LA HIPÓSTESIS DEL Fe


Hace ya 30 años que  del Dr. John Martin propuso una “solución” para resolver una de las grandes cuestiones climáticas, haciendo que el incremento del Fe en el océano permitiera capturar el CO2 atmosférico (Martin, 1990).

En esa época, comienzos de los años 80´s, los modelos reflejaban como un incremento de la biomasa en las regiones polares era muy efectivo para capturar CO2 en el océano, ya que una parte de este CO2 convertido en biomasa se transportaría a aguas más profundas. Sin embargo, la floración masiva de fitoplancton necesita nutrientes y micronutrientes. En estas zonas hay concentraciones altas de nutrientes pero baja producción de clorofila, por lo que la adición de Fe podría resolver ese problema. De hecho, la idea de que las floraciones están limitadas por Fe se propuso desde 1930 (Hart, 1934).

Esta hipótesis dio lugar a 12 experimentos entre 1993 y 2005, donde se vertió al océano entre 300-3000 kg de Fe disuelto. Estos estudios se realizaron en el Océano Sur, Pacífico Ecuatorial y Pacífico Norte. Claramente, la biomasa aumentó allí donde se añadió Fe.
La hipótesis de fertilización con Fe no contemplaba la complejidad de los ecosistemas y la biogeoquímica oceánica, además de las diversas estrategias de los organismos marinos para asimilar y recircular el Fe (Tagliabue et al., 2017).


(a) Medidas de dióxido de carbono en burbujas de aire atrapado en hielo de la Antártida. (b) Los cores de hielo también permiten conocer los flujos de Fe transportado al Océano Sur. Fuente en este enlace.


Papel integral del Fe en los ciclos biogeoquímicos marinos. Fuente en este enlace.

Referencias:

Hart, T. J. (1934). On the phytoplankton of the southeast Atlantic and the Bellingshausen Sea, 1929-1931. Discovery Reports8, 1-268.

Martin, J. H. (1990). Glacialinterglacial CO2 change: The iron hypothesis. Paleoceanography5(1), 1-13.

Stoll, H. (2020). 30 years of the iron hypothesis of ice ages. Nature.

Tagliabue, A., Bowie, A. R., Boyd, P. W., Buck, K. N., Johnson, K. S., & Saito, M. A. (2017). The integral role of iron in ocean biogeochemistry. Nature543(7643), 51-59.

jueves, marzo 05, 2020

DIVULGACIÓN EN EL CARACOL MUSEO DE LA CIENCIA, ENSENADA


El Museo deCiencias Caracol, en Ensenada, invitó al grupo QUIMA a realizar unas presentaciones de la investigación que realiza en relación con el CO2 y el cambio climático.

     Estuvimos hablando de las tendencias de CO2 y de pH que hemos registrado durante más de dos décadas en la estación ESTOC, de cómo esto ha afectado a los equilibrios del CO2 y a la acidificación oceánica. También hablamos de nuestro proyecto ATOPFe en el que estudiamos el efecto que la acidificación oceánica entre otros factores afecta a la química del hierro, un elemento que es necesario para el crecimiento de los organismos marinos.



lunes, marzo 02, 2020

PARTICIPACIÓN DE QUIMA EN LOS SEMINARIOS DE LA FACULTAD DE CIENCIAS MARINAS EN ENSENADA


En los seminarios 2020 organizados por la Facultad de Ciencias Marinas en la UniversidadAutónoma de Baja California, la Dra J. Magdalena Santana Casiano presentó el 5 de Febrero los trabajos que el grupo QUIMA del IOCAG, ULPGC, está realizando en el proyecto del Ministerio ATOPFe (Effects of ocean acidification, temperature and organic matter on Fe(II) persistence in the Atlantic Ocean). Esta investigación está relacionada con los estudios de cinética de oxidación de Fe(II) en diferentes regiones oceánicas como la región subpolar y las regiones hidrotermales de la dorsal atlántica y también con la interacción de Fe y Cu con el fitoplancton.

En la región subártica, el grupo QUIMA colabora con los Drs. Gladyshev and Sokov del Shirshov Institute of Oceanology (SIO) de la Russian Academy of Science en el estudio del comportamiento del hierro en el Mar de Irminger, Iceland y en el Labrador,  en relación con el pH en las distintas masas de agua y el contenido de materia orgánica.

En la región de la dorsal Atlántica colabora con la Dr. Lohan del National Oceanography Centre Southampton (NOCS) y las Dras Sarthou, Planquette y el doctorando González-Santana de la Universidad de Brest.

En los estudios de interacción Fe-metales-fitoplancton mantenemos una colaboración con la Dra Martel del Banco Español de Algas (BEA) y con la Dra. Maldonado de la Universidad de British Columbia, Canadá y estudiamos los procesos de adsorción y complejación de metales en presencia de estos organismos marinos.

El Dr. González presentó también nuestros avances en cuanto a la acidificación oceánica, mostrando las tendencias de CO2 y pH en la estación oceánica ESTOC y presentando el proyecto CanOA (Canary Region Ocean Acidification) en el que se estudia el proceso de acidificación en toda la región Canaria. Este proyecto está integrado en un macroproyecto denominado CANBio subvencionado por la Fundación Loro Parque y el Gobierno de Canarias.