Tesis Doctorado
Variabilidad temporal de la surgencia y la zmo, y su efecto sobre la productividad biólógica en un sistema costero del norte de la corriente de humboldt
Autor
Guiñez-Araya, Marcos Ignacio
Institución
Resumen
Mejillones del Sur (23ºS), es una bahía orientada hacia el norte y ubicada a orillas del desierto más seco del planeta (Atacama). Esta bahía es parte del centro de surgencia de Punta Angamos, localizado en la zona norte del sistema de corrientes de Humboldt. En la bahía de Mejillones se han registrado valores de producción primaria media de 3170 mg C m-2 d-1 y una abundante diversidad fitoplanctónica. En esta bahía se han realizado unaserie de estudios sobre la composición y estructura de los sedimentos marinos submareales, los cuales sugieren que los sedimentos acumulados en la bahía de Mejillones muestran claras evidencias del predominio de condiciones subóxicas/anóxicas dominantes en elambiente de depositación al menos en el último milenio. Diversos autores señalan que aunque los datos geoquímicos y petrográficos sugieren un origen similar para el material orgánico. Este material estaría influenciado por la descomposición a la cual es sometido en su paso por la columna de agua y en la interface agua sedimento. Desde un punto de vistaecológico, estos sistemas de surgencia presentan una baja diversidad, pero una gran biomasa de peces pelágicos, tales como anchoveta (Engraulis ringens), sardina (Sardinops sagax) y jurel (Trachurus symmetricus murphyi). Estas especies representan cerca del 20-25% del total anual de la captura. Para la sardina y la anchoveta diversos autores señalan un patrón de alternancia entre estas especies, asociado a cambios océano-climáticos. Esta variabilidad en las poblaciones de estas especies tiene una duración aproximada de 25 añospara el océano pacifico. En esta investigación se determino si las poblaciones de peces pelágicos del sistema de surgencia de Mejillones han presentado diferentes patrones de variabilidad temporal durante los últimos siglos, asociadas a fluctuaciones océano-climáticas que han ocurrido en la zona norte de Chile y particularmente en Mejillones, a diferentes escalas de tiempo.Por tal motivo, el modelo clásico de alternancia entre poblaciones de sardina y anchoveta (soportado, principalmente por estadísticas pesqueras) no es una constante aplicable a escalas temporales de decenas/cientos de años. Para esto se planto como objetivo general lareconstrucción de las fluctuaciones océano-climáticas y su influencia sobre las poblaciones de peces en la Bahía Mejillones del Sur, durante los últimos siglos. Pero para comprender como funciona el sistema abordando todos los procesos que contribuyen a la formaciónfinal del registro sedimentario se calibraron los marcadores en trampas de sedimento, sedimento superficial y finalmente se interpretaraon las fluctuaciones en el tiempo de estosmarcadores en un testigo de sedimento marino.En primer lugar se realizó una caracterización del flujo de material sedimentable de la columna de agua al interior de la bahía Mejillones del Sur, utilizando trampas de sedimento situadas sobre y dentro de la zona de mínimo oxígeno y durante las diferentesfases de la surgencia. El estudio de palinofacies reveló diferencias entre el flujo de material orgánico depositado en las trampas de superficie y fondo, siendo la trampa de fondo la que presenta una mayor cantidad de materia orgánica. Ademas se determino una variabilidad temporal para el carbono, nitrógeno, cuarzo, sílice, Cd, Al, Mn, Ti y U. Por lo tanto al comparar los flujos del material que se deposita en las trampas de sedimentos a distintas profundidades y en distintos periodos, se indico que existen variaciones asociadas a los periodos de tiempo y para algunos parámetros a la profundidad. Esto nos permito establecer que el tipo, cantidad y calidad del material sedimentable que encontramos en la columna está influenciado por la productividad generada durante la surgencia, por los componentes físico-químicos y por la influencia de la zona de mínimo oxigeno.Luego se evaluo la variabilidad estacional y espacial de la ZMO y su influencia sobre la composición del material orgánico que se deposita en los sedimentos de la bahíaMejillones del Sur, para esto se realizo un transecta batimétrica perpendicular a la línea de la costa con tres estaciones (35, 70 y 100 metros). Los resultados obtenidos indican que el límite superior de la ZMO fluctúa durante el año entre los 45 a los 20 metros de profundidad. En verano la variación de este límite entre los 20 a 30 metros, mientras queen invierno alcanza los 45 metros. Los valores obtenidos del análisis de Rock-Eval, indicaron que la materia orgánica presente en los sedimentos más profundos (100 m) está mejor preservada, en comparación con el material más costero (35m), mientras que el sedimento depositado en la bahía es de origen marino fitoplanctónico (Tipo II) e inmaduro.Según los resultados obtenidos podemos decir que hay una relación entre la concentración de oxígeno y la conservación del material orgánico en los sedimentos, por lo tanto el material orgánico que se encuentra en los sedimentos de mayor profundidad presenta una mayor preservación debido al efecto de la ZMO.Para determinar las fluctuaciones océano-climáticas que han ocurrido en la bahía deMejillones se genero la cronología de la columna sedimentaria con los isotopos 210Pb y 14C, además se analizo la estratigrafía, la densidad y la variabilidad de una serie demarcadores paleoceanográficos en un testigo de sedimento marino colectado el 2009. Los marcadores utilizados fueron petrografía, minerales (cuarzo, calcita, aragonita y silica), carbono, nitrógeno y azufre total, carbono orgánico total, índice de oxigeno, índice de hidrogeno, metales pesados (Cd, V, Mo, Ni, Al), alquenonas y escamas de peces. Losprincipales resultados obtenidos indican que el sistema de surgencia de Mejillones fue afectado por un cambio climático entre los años 1400 al 1820(A.D) aproximadamente, este evento es conocido como la pequeña edad de hielo que afecto principalmente a los sistemas del pacifico norte, pero existe evidencia que este cambio climático también afectoel sistema de corrientes de Humboldt generando una disminución de la productividad, como consecuencia de el desplazamiento de la Zona de Convergencia Intertropical. Por otra parte nuestros registros de peces indicaron una variabilidad asociada a estos cambiosocéano-climáticos a escala secular. Pero a una resolución temporal interdecadaldeterminamos que las fluctuaciones de la anchoveta están asociadas a cambios como la Oscilación Decadal del Pacifico. PFCHA-Becas Doctor en Ciencias Aplicadas Mención Sistemas Marinos Costeros 169p. PFCHA-Becas TERMINADA