RESUMEN Y OBJETIVOS

Efecto de la acidificación oceánica, la temperatura y el contenido de materia orgánica en la persistencia de Fe(II) en el Océano Atlántico (ATOPFe)


El proyecto ATOPFe estudiará el efecto que tiene el pH, la temperatura, y la materia orgánica (TOC) en la cinética de oxidación de Fe(II) y en su persistencia en el océano. Para ello se han seleccionado tres regiones específicas, la polar, la subtropical y las regiones volcánicas submarinas, como base fundamental para poder contrastarlos con los estudios que se han realizados en laboratorio y desarrollar un modelo cinético global para el hierro en el contexto de la acidificación y calentamiento oceánico.

El hierro es un elemento traza, esencial para el desarrollo de los organismos  y tiene un gran impacto en el ciclo del carbono a través de las comunidades planctónicas y su productividad. El hierro soluble en su forma reducida Fe(II) es la especie principalmente asimilable por el fitoplancton, a diferencia del hierro oxidado, Fe(III), de baja solubilidad y fuertemente complejado con los compuestos orgánicos del medio. Debido a las condiciones de pH, T y O2 del medio marino, el Fe(II) es termodinámicamente inestable y tiende a oxidarse rápidamente. La acidificación del medio favorece la presencia de Fe(II). Además, la materia orgánica juega un papel esencial en el ciclo del Fe en el océano. La presencia de compuestos orgánicos puede reducir Fe(III) a Fe(II) y también estabilizar el Fe(II) a través de la complejación.

Investigar qué mecanismos son los que determinan la presencia de Fe(II) en el medio marino, y cómo se ven estos afectados por la acidificación, calentamiento oceánico y la presencia de materia orgánica es el objetivo principal de este proyecto. Para ello se combinarán los estudios que se realizarán en las tres regiones seleccionadas con los estudios en laboratorio, para dar respuesta, desde el punto de vista teórico de la químico-física marina, a aquellos mecanismos que controlan el comportamiento del Fe(II) y que explican el que pueda persistir como tal en el océano.

Los objetivos del proyecto ATOPFe son:

1. Estudiar la cinética de oxidación de Fe(II) para describir su persistencia en las masas de aguas encontradas en distintas regiones del océano Atlántico: regiones volcánicas submarina, polares y subtropicales.

2. Estudiar el comportamiento químico del Fe(II) en regiones volcánicas realizando estudios en laboratorio que consideren las interacciones iónicas con otros componentes también emitidos por el volcán como silicatos, Mn2+ HS- y Cu, que afectarán a su especiación.

3. Estudiar la interacción de Fe-Cu-fitoplancton. Centrándonos en la determinación de los compuestos orgánicos excretados como consecuencia de la interacción Fe-Cu y en el efecto de la asimilación por parte del fitoplancton.

4. Modelización del Fe(II).

Estos estudios darán respuestas, desde el punto de vista teórico, a los resultados encontrados en otros proyectos en relación con los estudios de mesocosmos, fertilización oceánica y emisiones de hierro en zonas hidrotermales, al poder justificar la presencia de Fe(II) en función de las condiciones del medio marino.