Carbon regeneration in the Cariaco Basin, Venezuela

The carbon regeneration in the water column of the Cariaco Basin (Venezuela) was investigated using a regression model of total alkalinity (TA) and the concentration of total inorganic carbon (TCO2). Primary productivity (PP) was determined from the inorganic carbon fraction assimilated by phytoplankton and the variation of the 22 and 23ºC isotherm was used as an indicator of coastal upwelling. The results indicate that CO2 levels were lowest (1962 µmol/kg) at the surface and increased to 2451 µmol/kg below the oxic-anoxic redox interface. The vertical regeneration distribution of carbon was dominated (82%) by organic carbon originating from the soft tissue of photosynthetic organisms, whereas 18% originated from the dissolution of biogenic calcite. The regeneration of organic carbon was highest in the surface layer in agreement with the primary productivity values. However, at the oxic-anoxic interface a second more intense maximum was detected (70-80%), generated by chemotrophic respiration of organic material by microorganisms. The percentages in the anoxic layers were lower than in the oxic zone because aerobic decomposition occurs more rapidly than anaerobic respiration of organic material because more labile fractions of organic carbon have already been mineralized in the upper layers

Interannual and Subdecadal Variability in the Nutrient Geochemistry of the Cariaco Basin

The CARIACO Ocean Time Series program has made monthly measurements of oxygen, nutrients, and carbon system parameters (∑CO2, alkalinity, pH) in the Cariaco Basin since 1996. At the same time, sediment traps have collected settling particles at four to five depths ranging from 150 to 1,200 m. The depth of the transition from oxic to anoxic conditions has fluctuated dramatically over the time series due to changes in the occurrence of Caribbean water intrusions into the deep basin. Nutrient concentrations in the deep basin have increased steadily with time in a proportion reflective of the elemental ratios in the settling organic matter, although N:P ratios in the water column (approximately 16:1) differ from ratios in the accumulating nutrients (11:1) and the settling flux (ranging between 5:1 and 12.5:1). This difference is likely due to changes in the source material for remineralization, either because of sizeable ecosystem changes or changes in the relative importance of the terrestrial input of inorganic P or scavenging of P by mineral precipitation near the oxic/anoxic interface. Alternatively, there may have been changes in the degree of preferential remineralization of P

Contenido de metales en Crassostrea rhizophorae de la isla de Margarita, Venezuela

La concentración de los elementos Al, Fe, Sr, V, Zn, Ni, Ba, Cr, Cu y Pb, en el tejido blando de Crassostrea rhizophorae se midió con espectrometría de emisión óptica con plasma inductivamente acoplado, además el Cd se analizó por espectrometría de absorción atómica y el Hg con un analizador directo. Las ostras se colectaron en dos lagunas costeras de la isla de Margarita, extraídas en las temporadas climáticas de sequía y lluvia. Las concentraciones de los metales estuvieron por debajo de los promedios o rangos obtenidos en ostras del mismo género recolectadas en otras zonas alrededor del mundo que se encuentran bajo la influencia de impactos antropogénicos. Una única excepción fue en las ostras recolectadas en la laguna La Restinga, las cuales mostraron concentraciones de Zn que superaron los límites de salud pública recomendados. En La Restinga las ostras presentaron mayores niveles de Zn, Cd, Pb y Cu, mientras que en Las Marites fueron el Cr y Ni. La presencia de estos metales traza, podrían indicar que éstos están biodisponibles y son acumulados en el tejido de la ostra, pudiendo llegar a ser un riesgo para la salud de la población por el consumo de estos organismos.Metal content in Crassostrea rhizophorae from Margarita island, Venezuela Abstract. Concentrations of Al, Fe, Sr, V, Zn, Ni, Ba, Cr, Cu, Pb, Cd and Hg were determined in the soft tissue of Crassostrea rhizophorae in two coastal lagoons of the Margarita Island, Venezuela, during two climate dry and wet seasons. Analysis was made by atomic emission spectrometry with inductively coupled plasma, Cd was analyzed by atomic absorption spectrometry (AAS), and Hg with a mercury direct analyzer. Metals concentrations in both lagoons were below the averages or ranges obtained in the same kind oysters in other areas around the world that are under the influence of anthropogenic impacts. The only exception was in oysters of La Restinga lagoon which showed concentrations of Zn exceeded recommended limits of public health. Significant differences were found between lagoons, in oysters of La Restinga lagoon had higher levels of Zn, Cd, Pb and Cu, while in the Las Marites lagoon higher levels of Cr and Ni were found. The presence of trace metals may indicate that these elements are bioavailable in these lagoons, and they are detected in marine organisms, especially in oyster, there may be a potential risk to the health of the population by consumption of these organisms

Vertical Structure and trends in CO2 at the CARIACO Ocean Time Series Station: 1995-2017

Abstract: Changes in the vertical structure of pH (total proton scale at 25 °C or pHT), total alkalinity, total CO2 (TCO2), and partial pressure of CO2 (pCO2) were examined at the CARIACO Ocean Time Series station (10º30’N, 64º40’W) from December 1995 to January 2017. Long-term trends were studied in the three water masses present in the Cariaco Basin: the surface layer (SL, located between 0-100 m depth), the Subtropical Underwater (SUW, with minimum depths between the surface and 105 m and maximums between 30-165 m depending on the season) and the deep water (DW, with minimum depths between 175-380 m to the bottom). The seasonal detrended TCO2 normalized to a constant salinity (nTCO2) showed a positive trend 2.23 ± 0.43 µmol kg-1 yr-1 in the SL, associated with an increase in pCO2 (3.06 ± 0.42 µatm yr-1) and a decrease in pH (-0.0028 ± 0.0004 pH yr-1). SUW and DW also exhibited increasing trends nTCO2 (1.82 ± 0.42 and 4.46 ± 0.32 µmol kg-1 yr-1, respectively). Between 2002 and 2017, an increase of 67 µmol kg-1 of TCO2 was observed below 300 m at the CARIACO station. Overall, acidification trends were observed at the Cariaco station from the surface to the bottom, with an average of ~ -0.003 ± 0.0004 pH units per year. Air-sea CO2 flux calculations showed an average net evasion of CO2 from the sea to the air of 0.6 ± 2.2 mol C m-2 yr-1 for the period of observation.   Estructura vertical y tendencias en el CO2 en la estación Serie de Tiempo CARIACO: 1995-2017 Resumen: Se examinaron cambios en la estructura vertical del pH (escala total de protones a 25 °C o pHT), la alcalinidad total, el CO2 total (TCO2) y la presión parcial de CO2 (pCO2) en la estación oceanográfica serie de tiempo CARIACO (10º30'N, 64º40'O) desde diciembre de 1995 hasta enero de 2017. Se estudiaron las tendencias a largo plazo en las tres masas de agua presentes en la cuenca de Cariaco: la capa superficial (SL, ubicada entre 0-100 m), la Subtropical (SUW, con profundidades mínimas entre la superficie y 105 m y máximas entre 30-165 m dependiendo de la temporada), y las aguas profundas (DW, con profundidades mínimas entre 175-380 m hasta el fondo). El TCO2 desestacionalizado y normalizado a una salinidad constante (nTCO2) mostró una tendencia positiva de 2,23 ± 0,43 μmol kg-1 año-1 en la capa SL, relacionada con un aumento en pCO2 (3.06 ± 0.42 μatm año-1) y una disminución del pH (-0.0028 ± 0.0004 pH año-1). SUW y DW también mostraron tendencias crecientes en nTCO2 (1,82 ± 0,42 y 4,46 ± 0,32 μmol kg-1 año-1, respectivamente). Entre 2002 y 2017, se observó un aumento de 67 μmol kg-1 de TCO2 por debajo de 300 m en la estación CARIACO. En general, se observaron tendencias de acidificación en la estación Cariaco desde la superficie hasta el fondo, con un promedio de ~ -0.003 ± 0.0004 unidades de pH por año. Los cálculos del flujo de CO2 entre el aire y el océano mostraron una evasión neta promedio de CO2 desde el mar al aire de 0.6 ± 2.2 mol C m-2 año-1 durante el período de observación

Síntesis de las tendencias de los parámetros oceanográficos y ópticos en la estación serie de tiempo CARIACO (enero 1996–diciembre 2013)

Se examinó la variabilidad y tendencia a largo plazo de distintos parámetros en las aguas superficiales de la estación serie de tiempo CARIACO, localizada en la Fosa de Cariaco, Venezuela, entre 1996–2013. La intensidad de la surgencia mostró cambios en el tiempo y una tendencia decreciente relacionada con una disminución de la velocidad del viento. Un aumento significativo de la temperatura superficial del mar de 0,9 °C se observó en 18 años de estudio. Por otra parte, se registró una tasa de descenso del pH de 0,0024 ± 0,0003 unidades de pH por año y un aumento en la concentración de carbono inorgánico disuelto de 1 ± 0,29 μmol kg-1 año-1 en la estación, donde también se apreció un descenso significativo de la concentración de clorofila a, producción primaria y abundancia del fitoplancton, así como un cambio en el tipo de comunidades dominantes. Estos cambios produjeron a su vez diferentes características ópticas de las aguas marinas, lo que se expresó en una mayor incidencia de aguas con tonalidades con más frecuencia azules que verdes en los últimos años de la serie de tiempo.  Summary of trends in oceanographic and optical parameters in the CARIACO time series station (January 1996 - December 2013) Abstract. The variability of different parameters in surface waters at the CARIACO Time Series station, located in the Cariaco Basin, Venezuela, was examined between 1996 and 2013. The intensity of upwelling showed changes in time and a decreasing trend related to wind velocity. A significant increase in sea surface temperature of 0.9 °C was observed in 18 years of study. On the other hand, it was observed a descent rate of pH of 0.0024 ± 0.0003 units per year, and an increase in the concentration of dissolved inorganic carbon of 1 ± 0.29 μmol kg-1 yr-1. In the CARIACO station, there has been also a significant decrease in the concentration of chlorophyll a, primary production, and abundance of phytoplankton, as well as a change in the type of dominant communities. These changes affected optical characteristics of marine waters, which were reflected in the incidence of water with more frequent blue tones than green in the last years of the time series

Vertical Structure and trends in CO2 at the CARIACO Ocean Time Series Station: 1995-2017

<p><strong>Abstract: </strong>Changes in the vertical structure of pH (total proton scale at 25 °C or pHT), total alkalinity, total CO2 (TCO2), and partial pressure of CO2 (<i>p</i>CO2) were examined at the CARIACO Ocean Time Series station (10º30'N, 64º40'W) from December 1995 to January 2017. Long-term trends were studied in the three water masses present in the Cariaco Basin: the surface layer (SL, located between 0-100 m depth), the Subtropical Underwater (SUW, with minimum depths between the surface and 105 m and maximums between 30-165 m depending on the season) and the deep water (DW, with minimum depths between 175-380 m to the bottom). The seasonal detrended TCO2 normalized to a constant salinity (nTCO2) showed a positive trend 2.23 ± 0.43 µmol kg-1 yr-1 in the SL, associated with an increase in <i>p</i>CO2 (3.06 ± 0.42 µatm yr-1) and a decrease in pH (-0.0028 ± 0.0004 pH yr-1). SUW and DW also exhibited increasing trends nTCO2 (1.82 ± 0.42 and 4.46 ± 0.32 µmol kg-1 yr-1, respectively). Between 2002 and 2017, an increase of 67 µmol kg-1 of TCO2 was observed below 300 m at the CARIACO station. Overall, acidification trends were observed at the Cariaco station from the surface to the bottom, with an average of ~ -0.003 ± 0.0004 pH units per year. Air-sea CO2 flux calculations showed an average net evasion of CO2 from the sea to the air of 0.6 ± 2.2 mol C m-2 yr-1 for the period of observation.</p><p> </p><p><strong>Estructura vertical y tendencias en el CO2 en la estación Serie de Tiempo CARIACO: 1995-2017</strong></p><p><strong>Resumen:</strong> Se examinaron cambios en la estructura vertical del pH (escala total de protones a 25 °C o pHT), la alcalinidad total, el CO2 total (TCO2) y la presión parcial de CO2 (<i>p</i>CO2) en la estación oceanográfica serie de tiempo CARIACO (10º30'N, 64º40'O) desde diciembre de 1995 hasta enero de 2017. Se estudiaron las tendencias a largo plazo en las tres masas de agua presentes en la cuenca de Cariaco: la capa superficial (SL, ubicada entre 0-100 m), la Subtropical (SUW, con profundidades mínimas entre la superficie y 105 m y máximas entre 30-165 m dependiendo de la temporada), y las aguas profundas (DW, con profundidades mínimas entre 175-380 m hasta el fondo). El TCO2 desestacionalizado y normalizado a una salinidad constante (nTCO2) mostró una tendencia positiva de 2,23 ± 0,43 μmol kg-1 año-1 en la capa SL, relacionada con un aumento en <i>p</i>CO2 (3.06 ± 0.42 μatm año-1) y una disminución del pH (-0.0028 ± 0.0004 pH año-1). SUW y DW también mostraron tendencias crecientes en nTCO2 (1,82 ± 0,42 y 4,46 ± 0,32 μmol kg-1 año-1, respectivamente). Entre 2002 y 2017, se observó un aumento de 67 μmol kg-1 de TCO2 por debajo de 300 m en la estación CARIACO. En general, se observaron tendencias de acidificación en la estación Cariaco desde la superficie hasta el fondo, con un promedio de ~ -0.003 ± 0.0004 unidades de pH por año. Los cálculos del flujo de CO2 entre el aire y el océano mostraron una evasión neta promedio de CO2 desde el mar al aire de 0.6 ± 2.2 mol C m-2 año-1 durante el período de observación.</p&gt