OCEÁNO ANTARTICO
Desde el año 1988, nuestro equipo ha participado en el Programa Nacional Antártico cuya área de investigación es el sector Atlántico próximo a las Islas Shetland del Sur donde se localizan las dos bases antárticas españolas.
Nuestro interés se centra en el estudio de las zonas frontales y borde del hielo por ser areas potenciales de alta productividad y por consiguiente cruciales en el papel jugado por el Océano Antártico en la captación de CO2 a escala global.
Ejemplo de ello son los resultados obtenidos durante las campañas oceanográficas Fruela 1995-96 realizadas en el sector occidental del Mar de Bellinghausen (Anadón & Estrada, 2001). En la Figura se muestran las distribuciones superficiales de clorofila, nitrato y presión de CO2 en situación de bloom (Diciembre 1995) y post bloom (Enero 1996) en el frente meridional de la Corriente Circumpolar Antártica (ACC).
Durante la situación de bloom en Diciembre 1995, se produjo un intenso consumo de sales nutrientes en la región frontal actuando la misma como sumidero de CO2. En Enero 1996, la situación cambio drásticamente, desaparición de la acumulación fitoplantónica asociado a un incremento de los niveles de nitrato y presión de CO2.
Castro, C.G., A.F. Rios, D.M. Doval & F.F. Perez (2002)
Spatio-temporal variability of nutrient utilisation and chlorophyll distribution in the upper mixed layer during FRUELA95 and FRUELA96 cruises (Antarctica). Deep Sea Research II (aceptado).
Anadón, R., & M. Estrada (2002)
The FRUELA cruises. A carbon flux study in productive areas of the Antarctic Peninsula (December 1995 - February 1996). Deep-Sea Research II (aceptado)
Alvarez, M., A.F. Rios & G. Rosón (2002)
Spatio-temporal variability of air-sea fluxes of carbon dioxide and oxygen in the Bransfield and Gerlache Straits during Austral summer 1995-96. Deep Sea Research II (aceptado).
Lorenzo, L.M., Arbones, B., Figueiras, F.G., Tilstone, G.H., Figueroa, F.L. (2002)
Photosynthesis, primary production and phytoplankton growth in Gerlache and Bransfield Straits during austral summer: cruise Fruela 95. Deep Sea Research II (aceptado).
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ATLÁNTICO SUR
Nuestro equipo ha participado en la realización de las campañas WOCE a lo largo de las secciones A17 y A14 en colaboración con el "Laboratoire de Physique de les Oceans" del IFREMER (Brest, Francia). Nuestro interés principal se centra principalmente en:
- Estudio de los patrones de circulación de las diferentes masas de agua en base a las distribuciones de las sales nutrientes y concentración de CO2 (Memery et al., 2000).
- Aplicación de un análisis multiparamétrico de masas de agua a fin de discernir entre el papel de los procesos físicos y biogeoquímicos en la distribución de las sales nutrientes y carbono inorgánico (figura ; Brea et al.,. 2001).
Mémery, L., M., Arhan, X.A. Alvarez-Salgado, M.-J. Messias, H. Mercier, C.G. Castro, & A.F. Rios (2000).
The water masses along the western boundary of the south and equatorial Atlantic. Progress in Oceanography, 47(1), 69-98.
Brea, S., X.A. Alvarez-Salgado, F.F: Pérez, L. Memery, A.F: Rios, H. Mercier & M.J. Messias (2002)
Inferring circulation and biogeochemical patterns in the Eastern South Atlantic with an optiumum multiparameter analysis of WOCE line A14. Journal of Marine Research (en revision).
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ATLÁNTICO NOROCCIDENTAL
AGUA CENTRAL DEL ATLÁNTICO NOROCCIDENTAL
Especial interés dedicamos al estudio del Agua Central del Atlántico Noroccidental (ACNAE) dado que se tratar del agua subsuperficial que aflora a lo largo del NW de la Península Ibérica y ser por consiguiente factor determinante de la producción primaria en esta región (Castro et al., 2000, Alvarez-Salgado et al., 2002).
Definición
Por ACNAE consideramos a todas las aguas modales formadas al este de la dorsal mesoatlántica y situadas por encima de la termoclina principal. Estas aguas modales se forman por ventilación invernal de capas de mezcla cuya profundidad varia entre unos 500 metros al norte de Cabo Finisterre (~43°N) y 200 metros al sur del mismo (figura).
A los volúmenes de ACNAE formados al norte de Cabo Finisterre nos referimos como ACNAE de origen subpolar (ACNAESP) mientras que a los formados al sur del mismo como ACNAE de origen subtropical (ACNAEST). Su diferenciación se justifica no sólo por su formación sino también en base a su patrón de circulación y caracterización termohalina y química.
Patrón de circulación
Se trata de un área con una débil circulación
Caracterización termohalina y química
Desde un punto de vista termohalino ACNAE se caracteriza por presentar un mayor contenido salino que el Agua Central del Atlántico Nororiental (ACNAO) (figura). Dentro de ACNAE, las masas de aguas más densas con temperaturas entre 10 y 13°C corresponden a ACNAESP; mientras que por encima de 13°C corresponden a ACNAEST (Fiúza, 1984; Ríos et al., 1992).
Si bien se ha de tener en cuenta que existe una importante variabilidad interanual en las condiciones termohalinas dependiendo de las condiciones durante la convección invernal (Pérez et al., 1995; Pérez et al., 2000).
Desde un punto de vista químico, en el dominio oceánico ACNAEST se caracteriza por un contenido en sales nutrientes menor que ACNAESP (figura). Sin embargo, puede llegar a tener niveles similares debido los intensos procesos de remineralización de la materia orgánica a los que se ve sometida en la plataforma continental del NW de la Península Ibérica (Alvarez-Salgado et al., 1997).
Alvarez-Salgado, X.A., C.G. Castro, F.F. Perez & F. Fraga (1997)
Nutrient mineralization patterns in shelf waters off the Western Iberian upwelling. Continental Shelf Research, 17, 1247-1270.
Alvarez-Salgado, X.A., S. Beloso, I. Joint, E. Nogueira, L. Chou, F.F. Pérez, S. Groom, J.M. Cabanas, A.P. Rees, M. Elskens (2002)
New production of the NW Iberian Shelf during the Upwelling Season. Deep Sea Research (en revision).
Castro, C.G., F.F. Perez, X.A. Alvarez-Salgado & F. Fraga (2000)
Coupling between the thermohaline, chemical and biological fields during two contrasting upwelling events off the NW Iberian Peninsula. Continental Shelf Research, 20(2), 189-210.
Castro, C.G. (1997)
Caracterización química del agua subsuperficial del Atlántico Nororiental y su modificación por procesos biogeoquímicos. PhD Thesis, Universidad de Santiago de Compostela, 325 pp.
Fiúza, A.F.G. 1984.
Hidrologia e dinâmica das aguas costeiras de Portugal. PhD Thesis. Universidade de Lisboa, 294 pp.
Ríos, A. F., F.F. Pérez y F. Fraga. 1992. Water masses in the upper and middle North Atlantic Ocean east of the Azores. Deep-Sea Res., 39 (3/4), 645-658.
Pérez, F.F., A.F. Rios, A.K. Brian y R.T. Pollard .1995. Decadal changes of the q-S relationship of Eastern North Atlantic Central Water. Deep-Sea Res. I, 11/12, 1849-1864.
Pérez, F.F., R.T. Pollard, J.F. Read, V. Valencia, J.M. Cabanas & A.F. Rios (2000) Climatological coupling of the thermohaline decadal changes in Central Water of the Eastern North Atlantic. Scientia Marina, 64(3): 347-353.
ANÁLISIS DE MEZCLA DE MASAS DE AGUA
A diferencia de las propiedades termohalinas, la concentración de sales nutrientes y la concentración total de CO2 de las distintas masas de agua se ven modificadas por los distintos procesos biogeoquímicos que experimentan desde su formación. La posibilidad de cuantificar esta variación no es importante de por sí, sino que además proporciona información adicional sobre los patrones de circulación de las distintas masas de agua.
Así pues, es necesario separar la señal conservativa (correlacionada con las variables termohalinas) de la señal no-conservativa en la concentración de los parámetros químicos. Para ello hemos aplicado diversos análisis multiparamétricos, como el análisis de mezcla triangular (Pérez et al., 1993; Castro et al., 1998; Pérez et al., 2001) o el análisis de optimización multiparamétrica desarrollado por Dr. Tomczak y colaboradores (Alvarez et al., 2000).
Resultados más relevantes de la aplicación de estos métodos en la región del Atlántico Nor-oriental son:
- Observación de un nivel de elevada remineralización entre el Agua Mediterránea y el Agua Central del Atlántico Norte de origen subpolar (ACNAESP) asociado con un nivel de bajo movimiento.
- Existencia de una capa similar situada entre ACNAESP y ACNAE de origen subtropical (ACNAEST).
- Observación de un mayor grado de ventilación de las distintas masas de agua en el core de la Corriente de Azores frente a los dominios adyacentes en Enero de 1997.
- Observación de la presencia de Agua Intermedia Antártica en la zona subpolar del Atlántico Norte transportada en el sistema de Corriente del Golfo-Corriente del Atlántico Norte.
Castro, C.G., F.F. Pérez. S.E. Holley & A.F. Rios (1998)
Chemical characterization and modelling of water masses in the Northeast Atlantic. Progress in Oceanography, 41(3), 249-279.
F. F. Pérez, L. Mintrop, O. Llinás, M. Glez-Dávila, C.G. Castro, A. Koertzinger, M. Santana-Casiano, M. Alvarez & A.F. Ríos (2001).
Mixing analysis of nutrients, oxygen and inorganic carbon in the Canary Islands region. Journal Marine Systems, 28(3-4), 183-201.
Pérez, F.F., C. Mouriño, F. Fraga y A.F. Ríos. 1993.
Displacement of water masses and remineralization rates off the Iberian Peninsula by nutrient anomalies. J. Mar. Res., 51, 1-24.
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