Tendencias espaciales y temporales en la distribución de macronutrientes en aguas superficiales del Pasaje Drake

Abstract

El Pasaje de Drake (DP) une los océanos Pacífico y Atlántico Sur, y actúa como un estrechamiento físico de la mayor corriente del Océano Mundial, la corriente circumpolar antártica (ACC). Esto crea una constricción entre los principales frentes circumpolares: el Frente Subantártico, el Frente Polar, el Frente Sur de la Corriente Circumpolar Antártica y el Frente del Límite de Aguas Continentales. Estudios previos mostraron que el PD es una región de nutrientes altos y clorofila baja (HNLC en inglés), pero los estudios centrados en las fluctuaciones interanuales y estacionales de macronutrientes en relación con la clorofila y las áreas frontales son escasos. Este estudio analiza las tendencias espaciales y temporales de la concentración de nitrato, fosfato y silicato en relación con los diferentes frentes y la concentración de clorofila-a, derivadas del análisis de muestras colectadas en 113 estaciones oceanográficas realizadas en aguas superficiales del PD durante el verano y principios del otoño de 2001 a 2004. Los resultados revelaron un incremento de los nutrientes hacia el sur. El nitrato mostró valores de 3 µM a los 55° S a 27 µM a los 63° S, mientras que para el fosfato se observaron valores de 0.3 µM a 55° S hasta 2.6 µM a los 63° S. El silicato aumentó considerablemente al sur del Frente Polar, desde 0 µM a los 55° S hasta 74 µM a los 62° S. La concentración de nutrientes fue significativamente mayor en verano que en otoño y mostró una tendencia a disminuir en los años estudiados. Una suma compleja de procesos biogeoquímicos generaría las principales tendencias estacionales, mientras que procesos atmosféricos-oceánicos como el Modo Anular del Sur y El Niño Oscilación Sur, serían responsables de la variabilidad interanual observada en los nutrientes.

The Drake Passage (DP) links the Southern Pacific and Atlantic Oceans, and acts as a physical narrowing for the largest current of the World Ocean, the Antarctic Circumpolar Current (ACC). This result in a constriction of the main circumpolar fronts related to the ACC: the Subantarctic Front, the Polar Front, the Southern Antarctic Circumpolar Current Front and the Continental Water Boundary Front. Previous studies showed that the DP is a high-nutrient low-chlorophyll (HNLC) region, but studies on the interannual and seasonal macronutrients? fluctuations in relation with chlorophyll and frontal areas in the DP are scarce. This study analyzes the spatial and temporal trends of nitrate, phosphate, and silicate on surface samples from 113 oceanographic stations in the DP during summer and early fall of 2001 to 2004, in relation with the different fronts and chlorophyll-a concentration. The results revealed an increase of nutrients towards the south. Nitrate showed values from 3 μM at 55° S to 27 μM at 63° S, whereas values from 0.3 μM at 55° S to 2.6 μM at 63° Swere observed for phosphate. Silicate increased considerably south of Polar Front, from 0 μM at 55° S to 74 μM at 62° S. The nutrients concentration was significantly higher in summer than in early fall and showed a trend to decrease over the studied years. A complex sum of biogeochemical processes would generate the main seasonal trends, while atmospheric-oceanic processes such as Southern Annular Mode and El Niño Southern Oscillation, would be responsible of observed nutrients interannual variability.