Un canvi climàtic fa 20.000 anys va invertir la circulació a l'Atlàntic

Investigadors de la UAB han publicat a Nature un estudi que mostra com van canviar els corrents oceànics a l'Atlàntic a causa del canvi climàtic en el passat. La recerca demostra que hi va haver un període en què es va invertir el règim de circulació de les aigües profundes. Els resultats són rellevants per al futur proper, ja que s'espera que es produeixin canvis similars en el marc de l'escalfament del clima al llarg dels propers cent anys.Investigadores de la UAB han publicado en Nature un estudio que muestra cómo cambiaron las corrientes marinas en el Atlántico a causa del cambio climático en el pasado. La investigación demuestra que hubo un periodo en que se invirtió el régimen de circulación de las aguas profundas. Los resultados son relevantes para el futuro próximo, ya que se espera que se produzcan cambios similares en el marco del calentamiento del clima a lo largo de los próximos cien años.UAB researchers have offered details in an article published in Nature on a study which shows how ocean currents in the Atlantic were affected by climate change in the past. The study shows that there was a period when the flow of deep waters in the Atlantic was reversed. The results are relevant for the near future since similar changes are expected to occur in the course of climate warming over the next 100 years

Evidència de forçament climàtic natural i antròpic durant l'últim mil·lenni

Unidad de excelencia María de Maeztu MdM-2015-0552Un equip d'investigació multidisciplinar ha aconseguit un avanç important en el coneixement de les respostes terrestres i oceàniques a la variabilitat climàtica durant l'últim mil·lenni, incloent l'era industrial. Dos registres marins recuperats a la conca de la mar d'Alboran i analitzats a molt alta resolució han permès la reconstrucció de les condicions climàtiques i oceanogràfiques, així com la identificació d'influència antròpica a la regió més occidental de la Mediterrània durant aquest període de temps.A multidisciplinary international team has advanced in the understanding of the terrestrial and ocean responses to climate variability in the western Mediterranean during the past millennium including the industrial era. Two high-resolution deep-sea records from the Alboran Sea basin enabled the reconstruction of climate and oceanographic conditions as well as the identification of human fingerprints during this period

Bottom-trawling along submarine canyons impacts deep sedimentary regimes

Unidad de excelencia María de Maeztu MdM-2015-0552Many studies highlight that fish trawling activities cause seafloor erosion, but the assessment of the remobilization of surface sediments and its relocation is still not well documented. These impacts were examined along the flanks and axes of three headless submarine canyons incised on the Barcelona continental margin, where trawling fleets have been operating for decades. Trawled grounds along canyon flanks presented eroded and highly reworked surface sediments resulting from the passage of heavy trawling gear. Sedimentation rates on the upper canyon axes tripled and quadrupled its natural (i.e. pre-industrialization) values after a substantial increase in total horsepower of the operating trawling fleets between 1960s and 1970s. These impacts affected the upper canyon reaches next to fishing grounds, where sediment resuspended by trawling can be transported towards the canyon axes. This study highlights that bottom trawling has the capacity to alter natural sedimentary environments by promoting sediment-starved canyon flanks, and by enhancing sedimentation rates along the contiguous axes, independently of canyons' morphology. Considering the global mechanisation and offshore expansion of bottom trawling fisheries since the mid-20th century, these sedimentary alterations may occur in many trawled canyons worldwide, with further ecological impacts on the trophic status of these non-resilient benthic communities

Contrasting particle fluxes and composition in a submarine canyon affected by natural sediment transport events and bottom trawling

Unidad de excelencia María de Maeztu CEX2019-000940-MSubmarine canyons are important conduits of sediment and organic matter to deep-sea environments, mainly during high-energy natural events such as storms, river floods, or dense shelf water cascading, but also due to human activities such as bottom trawling. The contributions of natural and trawling-induced sediment and organic matter inputs into Palamós Canyon (NW Mediterranean) were assessed from three instrumented moorings deployed in the axis and northern flank of the canyon covering the trawling closure (February) and the trawling season (March-December) of 2017. During the trawling closure, large sediment fluxes with high contents of labile marine organic matter content were registered in the canyon axis, associated to storm resuspension on the shelf that coincided with dense shelf water cascading and high surface water productivity. Although no major natural sediment transport events occurred during the following spring and summer months, near-daily trawling-induced sediment gravity flows were recordedin the northern flank mooring, placed directly below a fishing ground, which sometimes reached the canyon axis. Compositionally, the organic matter transferred by trawling resuspension was impoverished in the most labile biomarkers (fatty acids, amino acids, and dicarboxylic acids) and had a high degree of degradation, which was similar to surficial sediment from the adjacent fishing ground. Trawling resuspended particles masked the transfer of organic matter enriched in labile biomarkers that naturally occur during the quiescent summer months. Overall, bottom trawling enhances the magnitude of particle fluxes while modifying its organic carbon composition, increasing the re-exposure and transfer of degraded organic carbon and potentially affecting benthic communities that rely on the arrival of fresh organic matter

La pesca d'arrossegament intensiva provoca la desertització biològica dels fons marins

Un estudi dut a terme al canyó submarí de La Fonera, amb la participació d'investigadors de la UAB, ha determinat que la pesca d'arrossegament intensiva provoca, a llarg termini, la desertització biològica dels ecosistemes sedimentaris dels fons marins. En remoure continuadament els sediments tous del llit marí, en minva el contingut en carboni orgànic i l'abundància de la fauna, i n'amenaça la biodiversitat. El treball alerta de les conseqüències ecològiques d'aquest tipus de pesca en els fons sedimentaris profunds arreu del món.Un estudio llevado a cabo en el cañón submarino de la Fonera, con la participación de investigadores de la UAB, ha determinado que la pesca de arrastre intensiva provoca, a largo plazo, la desertificación biológica de los ecosistemas sedimentarios de los fondos marinos. Al remover continuamente los sedimentos blandos del lecho marino, merma su contenido en carbono orgánico y la abundancia de su fauna, y amenaza su biodiversidad. El trabajo alerta de las consecuencias ecológicas de este tipo de pesca en los fondos sedimentarios profundos en todo el mundo

Desequilibri 234Th/238U per a l'estudi del cicle de partícules al Mediterrani nord-occidental

El desequilibri 238U/234Th s'utilitza per traçar el cicle de les partícules a la part més superficial dels oceans. Això és possible degut a les diferències entre els seus períodes de semidesintegració (T1/2 (234Th)=24,1 d; T1/2 (238U)=4,5 10 9 anys) i a les seves característiques biogeoquímiques: el Th presenta una gran afinitat per les partícules mentre que l'U és conservatiu en aigua de mar. En absència de partícules s'esperaria tenir equilibri secular entre ambdós radionúclids, però com que l'oceà no està lliure de partícules, el 234Th és exportat des de les capes més superficials produint-se un dèficit respecte el seu pare, l'238U. El període de semidesintegració del 234Th és molt adequat per traçar processos d'escales temporals de dies a setmanes, del mateix ordre que el desenvolupament de la floració del fitoplàncton i a la posterior exportació de partícules. En aquest treball es presenten dades obtingudes durant dues campanyes oceanogràfiques realitzades en el marc del Projecte FAMOSO (2009) en el Mediterrani nordoccidental, abans i després de la floració de fitoplàncton de primavera a la zona. Una de les peculiaritats d'aquesta regió és el procés de convecció profunda d'hivern, el qual suposa un important mecanisme de fertilització. A partir dels fluxos de 234Th obtinguts a la columna d'aigua es poden establir les pautes temporals que ha seguit el fitoplàncton en les setmanes prèvies al mostreig. Aquesta informació es compara amb els fluxos obtinguts utilitzant trampes de sediment a la deriva instal·lades durant ambdues campanyes.El desequilibrio 238U/234Th se usa para trazar el ciclo de les partículas en la parte más superficial de los océanos. Esto es posible dadas las diferencias entre sus periodos de semidesintegración (T1/2 (234Th)=24,1 d; T1/2 (238U)=4,5 10 9 años) y sus características biogeoquímicas: el Th presenta una gran afinidad por las partículas mientras que el U es conservativo en agua de mar. En ausencia de partículas, se esperaría tener equilibrio secular entre ambos radionúcleos, pero como el océano no está libre de partículas, el 234Th es exportado desde las capas más superficiales, produciéndose un déficit respecto a su padre el 238U. El periodo de semidesintegración del 234Th es muy adecuado para trazar procesos de escalas temporales de días a semanas, del mismo orden que el desarrollo de la floración del fitoplancton y a la posterior exportación de partículas. En este trabajo se presentan datos obtenidos durante dos campañas oceanográficas realizadas en el marco del Proyecto FAMOSO (2009) en el Mediterráneo nordoccidental, antes y después de la floración de fitoplancton en esta zona. Una de las peculiaridades de esta región es el proceso de convección profunda de invierno, el cual supone un importante mecanismo de fertilización. A partir de los flujos de 234Th obtenidos en la columna de agua, se pueden establecer las pautes temporales que ha seguido el fitoplancton en las semanas previas al muestreo. Esta información se compara con los flujos obtenidos utilizando trampas de sedimento a la deriva instaladas durante las dos campañas.The 238U/234Th disequilibrium is often used as tracer for particle cycling in the upper ocean, taking advantage of the differences between their half-lives (T1/2 (234Th)=24,1 d; T1/2 (238U)=4,5 10 9 y) and their biogeochemical behavior. Th is very particle reactive and U is conservative in seawater. In the absence of Th scavenging and export by particles, secular equilibrium between 238U and 234Th would be expected. However, because the ocean is not particle free, thorium is effectively scavenged onto particle surfaces and removed from the surface ocean, creating a deficiency of 234Th relative to 238U. The half-life of 234Th is very suitable for tracing events occurring over short time scales ranging from days to weeks, of the same order of the development of a phytoplankton bloom and the subsequent derived particle export. Here we present data obtained during two oceanographic cruises within the frame of the FAMOSO Program (2009) in the northwestern Mediterranean, just before and after the spring phytoplankton bloom in the area. One of the special features of this region is the deep convection process that occurs each winter and drives an important fertilization mechanism. The 234Th fluxes obtained from the seawater column profiles provide information on the patterns of phytoplankton dynamics over the previous weeks before sampling. This information is compared to fluxes obtained using drifting sediment traps deployed during the two cruises

Expanding Greenland seagrass meadows contribute new sediment carbon sinks

Unidad de excelencia María de Maeztu MdM-2015-0552The loss of natural carbon sinks, such as seagrass meadows, contributes to grenhouse gas emissions and, thus, global warming. Whereas seagrass meadows are declining in temperate and tropical regions, they are expected to expand into the Arctic with future warming. Using paleoreconstruction of carbon burial and sources of organic carbon to shallow coastal sediments of three Greenland seagrass (Zostera marina) meadows of contrasting density and age, we test the hypothesis that Arctic seagrass meadows are expanding along with the associated sediment carbon sinks. We show that sediments accreted before 1900 were highly 13C depleted, indicative of low inputs of seagrass carbon, whereas from 1940's to present carbon burial rates increased greatly and sediment carbon stocks were largely enriched with seagrass material. Currently, the increase of seagrass carbon inputs to sediments of lush and dense meadows (Kapisillit and Ameralik) was 2.6 fold larger than that of sparse meadows with low biomass (Kobbefjord). Our results demonstrate an increasing important role of Arctic seagrass meadows in supporting sediment carbon sinks, likely to be enhanced with future Arctic warming

Distribución de radionúclidos naturales (7Be y 210Pb) y antropogénicos (137Cs y 239,240Pu) en el Océano Ártico

La distribución de los radionúclidos (7Be, 137Cs, 210Pb y 239,240Pu) en los diferentes compartimentos (columna de agua, sedimentos del fondo y hielo) depende no sólo de las propiedades fisicoquímicas del propio radionúclido, sino también de los procesos que tienen lugar en el Océano Ártico. El hielo marino desempeña un papel relevante en la dispersión de los radionúclidos desde las áreas de formación del hielo a lo largo del Ártico debido a la liberación de éstos durante su tránsito o definitivamente en las áreas de ablación, especialmente en el Estrecho de Fram. Además, el hielo durante su deriva incorpora radionúclidos debido a la deposición atmosférica. Los radionúclidos conservativos (137Cs) permanecen disueltos en la columna de agua, mientras que los reactivos (210Pb e isótopos de Pu) se hallan predominantemente en los sedimentos de las plataformas continentales. En cambio, en las cuencas árticas centrales la mayor parte se encuentran en la columna de agua debido a la limitación en el arrastre por parte de las partículas (scavenging). En el Estrecho de Fram, como resultado de la liberación masiva de sedimentos se activa el proceso de scavenging y se observa como los inventarios de todos los radionúclidos estudiados en sedimentos aumentan en comparación con los valores de las cuencas centrales árticas. El inventario de radionúclidos en sedimentos del hielo (SIS) presenta valores inferiores a los otros compartimentos pero no es despreciable por la relevancia de la dispersión

Sinking seaweed in the deep ocean for carbon neutrality is ahead of science and beyond the ethics

Unidad de excelencia María de Maeztu CEX2019-000940-MSinking vast amounts of seaweed in the deep ocean is currently being proposed as a promising ocean carbon dioxide removal strategy as well as a natural-based solution to mitigate climate change. Still, marketable carbon offsets through large-scale seaweed sinking in the deep ocean lack documentation and could involve unintended environmental and social consequences. Managing the risks requires a number of urgent actions

Groundwater and nutrient discharge through karstic coastal springs (Castelló, Spain)

Altres ajuts: Support from the Fulbright Commission for a post-doctoral fellowship to J.G-O. (ref 2007-0516) is gratefully acknowledged. Support for the research of PM was received through the prize ICREA Academia, funded by the Generalitat de Catalunya.Discharge of groundwater and associated chemical compounds into coastal karstic regions, which are abundant in the Mediterranean basin, is envisaged to be significant. In this study, we evaluate the groundwater discharge and its nutrient load to the open karstic site of Badum (Castelló, East Spain). Salinity profiles evidenced that groundwater discharge from coastal brackish springs causes a buoyant fresher layer, as identified with thermal infrared images. Chemical tracers (radium isotopes, dissolved inorganic silicate and seawater major elements) have been used to determine a brackish groundwater proportion in coastal waters of 36% in October 2006 and 44% in June 2007. Based on a radium-derived residence time of 2.7 days in October 2006 and 2.0 days in June 2007, total SGD fluxes have been estimated in 71 500 and 187 000m³ d⁻¹, respectively, with fresh-SGD contributions representing 71% and 85%. The calculated SGD-associated nutrient fluxes, most likely of natural origin, were 1500 and 8300 μmolm⁻² d⁻¹ of DIN and 19 and 40 μmolm⁻² d⁻¹ of DIP in October 2006 and June 2007, respectively. These inputs may actually lead to or enhance P limitation, thereby altering the structure of biological communities in the area