CO2 system in a Mediterranean frontal zone | Sistema CO2-carbonatos en una zona frontal del Mediterráneo occidental

14 páginas, 11 figuras, 2 tablas.

[EN] Spatial and temporal variations of CO2 system parameters and O2 in the Catalan-Balearic Sea were studied during the PEP-86, FRONTS-86, PEP-87, and FRONTS-89, cruises. Complementary hydrographical data were also available. The zone of the Mediterranean Sea studied was a source of CO2, and O2 to the atmosphere during all the periods sampled (summer and early autumn). There was a close correlation between p CO2 and O2 vertical distributions, especially below the thermocline. A slower atmospheric exchange rate of CO2 compared to O2 is suggested to contribute to the frequently shallower O2 maximum. Minimum pCO2 low values have been associated with more productive areas and located closer to the Catalan front. The CO2 and O2 peaks were 10 to 20 m above the deep chlorophyll a (Chla) maximum. The more stratified the water column, the deeper the p CO2 minimum, and the O2 and Chla maxima. Calcite and aragonite oversaturation was found for the entire 2,000 m water column. Calcite saturation (Wcalcite) increased in the productive zones owing to photosynthetic CO2 removal. Differences in salinity standardised alkalinity (Alk35) between Western Mediterranean and North Atlantic waters were of the same magnitude as the variability among Western Mediterranean Alk35 data. In principal component analysis (PCA), the more conservative parameters of the CO2 system, total alkalinity (Alkt) and total dissolved inorganic carbon (S CO2), were frequently correlated with the first factor (40% of total variance), while the most metabolism-sensitive parameter, pCO2, was frequently correlated with the second factor (20% of total variance). Possibly, other processes besides the biological activity and gas transfer, are influencing the pCO2 and O2 vertical distributions.

[ES] Se ha estudiado la variabilidad espacial y temporal de los diferentes parámetros del sistema CO2-carbonatos y del O2 en una zona frontal del Mar catalano-balear durante las campañas oceanográficas PEP-86, FRONTS-86, PEP-87, y FRONTS-89. También se dispone de datos hidrográficos complemetarios. La zona estudiada es una fuente CO2 y de O2 durante todos los periodos muestreados (verano y principio de otoño). Las distribuciones verticales de CO2 y de O2 se hallan fuertemente correlacionadas, especialmente por debajo de la termoclina. Se sugiere que el elentencimiento de los intercambios de CO2 aire-mar con respecto a los del 02, pudiera explicar en cierta medida que los mínimos de la presión parcial de CO2 (pCO2) se sitúen frecuentemente a mayor profundidad que los máximos de O2. Valores bajos de pCO2 se han relacionado con zonas más productivas, las cuales se sitúan más próximas al frente catalán. Los máximos de O2 y los mínimos de pCO2 en sus distribuciones verticales se han detectado entre 10 y 20 m por encima de los máximos de clorofila a (Chla). Las distribuciones verticales de O2, pCO2 y de Chla se hallan relacionadas con la estratificación térmica; cuanto más estratificada está la columna de agua, mayor es la profundidad a la que se sitúan los máximos de O2 y Chla y los mínimos de pCO2. Toda la columna de agua de 2000 m está sobresaturada con respecto a la calcita y al aragonito. El estado de saturación de la calcita (omega calcite) aumenta en las zonas productivas debido a la extracción fotosintética de CO2. Las diferencias de alcalinidad estandarizada (Alk35) entre el océano Atlántico y el mar Mediterráneo son de la misma magnitud que la variabilidad entre los valores de Alk35 del agua mediterránea. En el análisis de componentes principales (ACP), los parámetros más conservativos del sistema C02-carbonatos, Alkt y carbono inorgánico disuelto (E CO2), se hallan frecuentemente relacionados con el primer factor (40 % de la varianza total), mientras que la pCO2, el parámetro del sistema CO2-carbonatos más sensible al metabolismo, se hallan relacionados con el segundo factor, al igual que el O2 (20 % de la variación total). Posiblemente, otros procesos, además de la actividad biológica o la transferencia de gases, afectan a las distribuciones verticales de CO2 y de 02.

This project was funded by the "Consejo Superior de Investigaciones Científicas" and "Comisión Asesora de Investigación Científica y Técnica" (grants 2311308 and PQ 840067.) and a personal grant to OD, from CAYCIT and Fundación Areces (Programa Carbal, PR83-32-10-C05-02).

Peer reviewed