Dinámica del CO2 en el Océano Atlántico Sudoccidental

Abstract

En esta tesis se estudia la dinámica del sistema de los carbonatos en el Atlántico Sudoccidental, utilizando un amplio set de datos in-situ. Se consideraron distintos tópicos. En el estudio de la interacción mar-atmósfera del CO2 se destaca el rol del Atlántico Sudoccidental como sumidero neto de CO2. Se analizó la variabilidad estacional y regional en los flujos CO2 (FCO2) en el Mar Patagónico (MP), donde se destaca la bomba biológica como proceso dominante. También se estudiaron las distribuciones de alcalinidad total (AT) y el carbono inorgánico disuelto (CT), analizando su relación con las masas de agua y los distintos procesos biológicos. Los resultados muestran que la AT es conservativa en toda la región de estudio. En cambio, el CT en el MP es fuertemente no conservativo. Se pudo observar que el accionar de la bomba biológica resulta en un secuestro neto del CO2 en el MP. Al norte de 38°S, se observa estrecha relación entre el CT y las distintas masas de agua, mostrando predominio de los procesos físicos sobre la variabilidad del CT. Adicionalmente se analizó el estado actual del pH y los estados de saturación de calcita y aragonita (ΩCa y ΩAr), estableciendo una línea de base para el estudio de la acidificación oceánica (AO). Finalmente, se estimaron las concentraciones del carbono antropogénico (Cant), mediante los métodos TrOCA y φCT0 . Se obtuvieron valores medios de Cant de 54.2 y 48.6 µmol∙kg-1 en el MP y de 50 y 58 µmol∙kg-1 al norte de 38°S, para TrOCA y φCT0 respectivamente.

This thesis studies the dynamics of marine carbonate system in the Southwestern Atlantic Ocean, using a wide set of in-situ data. Different topics were considered. In the study of the sea-air interaction of CO2, the role of the Southwestern Atlantic as a net CO2 sink is highlighted. The seasonal and regional variability in CO2 fluxes (FCO2) in the Patagonian Sea (PS) was analyzed, where the biological pump is highlighted as the dominant process. The distributions of total alkalinity (TA) and dissolved inorganic carbon (DIC) were also studied, analyzing their relationship with water masses and the different biological processes. The results show that the TA is conservative throughout the study region. In contrast, the DIC in the PS is strongly non-conservative. It was observed that the action of the biological pump results in a net sequestration of CO2 in PS. North of 38 °S, there is a close relationship between the DIC and the different water masses, showing predominance of physical processes. Additionally, the current status of pH and the saturation states of calcite and aragonite (ΩCa and ΩAr) were analyzed, establishing a baseline for the study of ocean acidification (OA). Finally, anthropogenic carbon concentrations (Cant) were estimated using TrOCA and φCT0 methods. Mean values of Cant of 54.2 and 48.6 µmol∙kg-1 were obtained in the PS and 50 and 58 µmol∙kg-1 north of 38°S, for TrOCA and φCT0 respectively.