Los fosfatos como trazador en la Zona de Mínimo de Oxígeno (OMZ) del Perú: Circulación de las masas de agua y Procesos biogeoquímicos Mélanie GIRAUD, Aurélien PAULMIER, Véronique GARCON, Joël SUDRE, Justyna JONCA, Gaute LAVIK, Patricia GRASSE, Martin FRANK y Lothar STRAMMA Período de prácticas del 16/01/12 al 26/05/12 (MASTER 2) Mel.Giraud@yahoo.fr Taller DISCOH, 30/03/2012

¿Por qué estudiar los fosfatos (PO43-)? Importancia en los ciclos biogeoquímicos Función central Limitación por PO43 Menos estudidos que los nitratos Pocos estudios en la OMZ (más en zonas oligotróficas) Complejidad de los procesos (Tyrrell, 1999) Gruber et al., 2008

Distribución de los fosfatos Importancia de la origen de las masas de agua Contenido en PO43- varía según : lugar de formación plan de circulación Máximo relativo en la OMZ del Perú Aguas Sub Antárticas y ecuatoriales (>2 µM) Gira del Pacifico Sur (< 0.5 µM) Reparto de los PO43- a 200 m en el core de la OMZ, World Ocean Atlas 2009

Especifidades de la OMZ del Perú Localización : tránsito entre latitudes altas y bajas Entre un Pacífico pobre en nutrientes y un Antártico rico Actividad biogeoquímica intensa : Función de la variabilidad temporal e interanual Función de los corrientes Representando el rango mundial de [PO43-] en la OMZ del Peru, estamos en un sistema bajo la influencia a la vez Ecuatorial y Subantarctica por el sistema de corrientes de Humboldt conocido   con tambien posibilidades de connexion cross-shore hacia la gira anticiclonica del Pacifico Sur, eventualmente asociados a mecanismos de submesoscala,  que quedan en debate  Montes et al., 2010

Un mínimo de PO4 sin explicación Pelagico Nov-Dic 2010, observación de mínimos de fosfatos, ahora sin explicación (Jonca & al., 2011) Fenómeno localizado? - Espacialmente? - Temporalmente? Origen? - Traído por una masa de agua? - Biogeoquímica? Impacto sobre la ZMO? Estación 102 Minimos de PO43- Se observo un estructura vertical compleja de PO4, aca con doble minimo, pero un minimo profundio mas consistente en perfiles analizados, en lo cual se va a enfocar aquella presentacion

Hipótesis y objetivos Hipótesis: PO43- podría ser un indicador específicamente sensible en la OMZ para identificar cambios de circulación (e.g. influencia alta y baja latitudes) y activación de procesos biogeoquímicos (e.g. bloom de diatomeas, fijación de nitrógeno) Objetivos  Caracterización espacio-temporal del mínimo de PO43- (profundidad, latitud, longitud, crucero, ΔPO43-)  Caracterizaciones físicas y biogeoquímicas del mínimo de PO43- (T & S, O2, nutrientes)

Metodología Datos Análisis multiparamétrico (Sudre et al., 2011) - Pelágico (PO43-): Nov-Dic 2010 - M77/3: Dic 2008-Ene 2009 M77/4: Ene-Feb 2009 Análisis multiparamétrico (Sudre et al., 2011) - Método inverso Determinación de las proporciones relativas de contribución de las masas de agua Jonca et al. (2011) Alemanes

Caracterización espacio-temporal de los mínimos Estación 102 Minimo de PO43- Profundidad Entre 173 m y 300 m Perfil tipico ΔPO43- 22 30 67 11 50 102 174 62 35 19 200 2000 5000 1.49-2.24 0.79 0.72 0.76 0.60 0.45 0.49 ΔPO43- 0.36 0.25 0.24 Pelágico (2010) M77/3 (2008-2009)

Identificación y caracterización de las masas de agua Ecuatoriales Superficiales (ESW) Tropicales Superficiales (TSW) Aguas SubTropicales Superficiales (STSW) Ecuatoriales SubSuperficiales (ESSW) Antárticas Intermedias (AAIW) Temperatura Salinidad Nitratos Fosfatos Oxígeno Silicatos Características : En la zona de estudio, E. Ryabenko et al (2012)

Caracterizacion con un método inverso Min PO4 =ESSW+AAIW+STSW? ESSW STSW AAIW ESW TSW

Caracterización física del mínimo STSW ESSW ESW AAIW Mezcla de las ESSW y de las AAIW? TSW 3 hipótesis de « influencia »: Subantárctica (Circulación « Alongshore » de agua de mezcla con AAIW); Pacifico Oeste (jets ecuatorianos); Gira anticiclónica del Pacifico Central Sur (tipo ESPIW; submesoescala)  Test “zona de formación”  Test “masa de agua ficticia”

Caracterizacion biogeoquímica del mínimo 2 <O2 (mL/L)<4; 9.6<NO3 (µM)<32.9; 20.3<Si(OH)4 (µM)<30.8 ESSW ESW TSW STSW Ninguna tendencia inmediata  Influencia de la biogeoquímica compleja

Conclusión Primeros resultados : Min de PO43- localizado? Nov-Dic 2010/Dic 2008-Ene 2009 (verano, La Niña/neutra) profundidad: ~200 m , cerca del talud continental Origen del min de PO43-? Mezcla de los ESSW con los AAIW u otras masas de agua Efecto local de la biogeoquímica complijado (influencia de los Fijadores de nitrógeno? Contaminación con la fosforite, el guano?)

Perspectivas Proponer una circulación y una distribución más precisas de las masas de agua en la OMZ del Perú Experimentos de reproductibilidad con el UIOQ y UIOF del IMARPE (calidad de los datos) Utilización de la salidas de modelo (CIMOPB): ROMS-PISCES?

Gracias por su atención