Gases y Nutrientes Introducción a la Oceanografía noviembre 2006

El oxígeno constituye uno de los gases de mayor importancia en el océano ya que, como se ha visto, sus reacciones controlan y establecen el Eh del agua de mar. Por otro lado, los organismos aeróbicos dependen de la disponibilidad este gas para la reacción fundamental de la respiración: O 2 + (CH 2 O) = CO 2 + H 2 O (1) El equilibrio, por supuesto es mantenido por la producción de oxígeno a través de las reacciones fotosintéticas; en esencia el inverso de la reaccion (1): CO 2 + H 2 O = O 2 + (CH 2 O) (2)

Fijación del Nitrógeno El nitrógeno molecular no esta disponible como elemento estructural para la gran mayoria de los organismos dada la alta energía de activación necesaria para su reducción. Solamente algunos organismos procarióticos (bacterias y algas verde-azules o cianofitas) son capaces de reducir el nitrogeno molecular a su forma amino por medio de una enzima de Fe y Mo conocida como nitrogenasa.

En la columna de agua es llevado a cabo por un gran número de cianofíceas dentro de las cuales se destacan El Trichodesmium es de especial interés ya que puede llegar a constituir mas del 50% de la biomasa del fitoplancton en agua marinas tropicales.

Desnitrificación NO (CH 2 O) = N 2 + H 2 O + CO 2 + OH- Proceso anaeróbico heterotrófico por medio del cual algunas bacterias oxidan la materia orgánica utilizando el oxígeno del nitrato, nitrito y óxido nitroso como aceptor final de electrones. El proceso esta limitado a aguas subóxicas y por tanto se da principalmente en aguas intersticiales de sedimentos y en fosas marinas donde no hay renovación de aguas.

Amonificación El amoniaco, si bien es también un gas, tradicionalmente se adscribe a los iones disueltos ya que reacciona con el agua en la forma: NH 3 + H= = NH OH- (1)

Nitrificación Proceso bacterial autotrófico(quimiolitotrófico) aeróbico obligado por el cual las bacterias obtienen energía para la biosíntesis por medio de las reacciones: 2 NH O 2 = 2 NO H 2 O + 2H+ (2) 2 NO O 2 = 2NO 3 - (3)

Nutrientes limitantes en el agua de mar

Otros gases que se disuelven en el agua El hidrógeno sulfurado (gas sulfhídrico) es un ácido ionizable en solución en el agua según el proceso: H 2 S = H+ + HS- (1) HS- = H+ + S= (2) Se produce mediante sulfidogénesis en sedimentos anóxicos

En los sedimentos marinos, sufre procesos de diagénesis en los cuales se sedimenta en forma de sulfuros ferrosos y, finalmente en forma de pirita (FeS 2 ). Recientemente, se ha determinado que el sulfuro de hidrógeno constituye uno de los componentes principales de las aguas emanentes de las ventilas hidrotermales.

Metano Un aspecto del metano en el ambiente marino que ha despertado gran interés en los últimos años ha sido el de la presencia de vastas acumulaciones de “hidratados” de metano en el suelo marino. Estos hidratados, son sólidos de agua y metano (“hielo”) que se forman bajo condicionjes particulares de presión y temperatura y estan restringidos a sedimentos de profundidad intermedia (2-3 km)

Importancia del metano Son una fuente potencial de combustibles alterna a las fuentes ya existentes Una desestabilización puede liberar inmensas cantidades de metano a la atmósfera. Tal liberación resultaría en un aumento masivo en el efecto de invernadero.

Los principales gases de invernadero son el gas carbónico, el metano y el óxido nitroso. Los procesos metabólicos microbianos causan reciclamiento intensivo de estos gases en el mar. El efecto neto de estos procesos y de los procesos fisioquímicos y de circulación oceánica es tal de que el mar opera como fuente de metano y de óxido nitroso y como sumidero de gas carbónico.