Informe de actividades Crucero Knorr

Transcripción

1 Infrme de actividades Crucer Knrr Participantes: Gadiel ALARCÓN (Técnic COPAS) Marcela CORNEJO (Estudiante dctrad UdeC) Laura FARÍAS (Prfesra UdeC) Camila FERNÁNDEZ (Pstdctrante PROFC) Osvald ULLOA (Prfesr UdeC) Financiamient: Fundación Andes Centr COPAS (Prgrama de Investigación # 2) FONDECYT The Agurn Institute 1

2 Entre ls días 18 de Octubre y 10 de Nviembre de 2005 se participó en la expedición ceangráfica a brd del buque científic Knrr (Figura 1). El Jefe Científic fue el Dr. James Mffett, perteneciente a la Wds Hle Oceangraphic Institutin (WHOI). El crucer cntó cn la participación de diferentes grups científics pertenecientes a institucines nrteamericanas (WHOI, Universidad de Princetn, Universidad del Estad de Oregn y Universidad de Washingtn), peruanas (IMARPE) y chilenas (Universidad de Cncepción) (Figura 2). El bjetiv principal del crucer fue estudiar la distribución y especiación de metales traza, en particular el Cu y Fe, en znas cn déficit de xígen y dilucidar el rl de dichs metales en ls mecanisms de la regulación enzimática dentr del reciclaje del N. El crucer cubrió un área cmprendida entre ls 20 S (Arica-Chile) a ls 10 N (Manzanill- Méxic), En la figura 3 se muestran las estacines muestreadas (ttal de 40 estacines muestreadas), las cuales en su mayría se cncentrarn en el sistema de surgencia de Perú, área a la cual se ascia una de las mas intensas znas de mínima de xígen (ZMO). Figura 1. R/V Knrr Figura 2. Ft del grup trabajand en cubierta. 2

3 Figura 3. Ubicación de las estacines de muestre en la zna de estudi. La zna de mínima de xigen (ZMO) esta determinada pr la presencia de las aguas Ecuatriales Subsuperficiales (AEES.)que le cnfiere al Pacífic sur riental un imprtante papel desde el punt de vista climátic; entre est últim la prducción de gases cn efect invernader cm el CO 2 y N 2 O. Además, la ZMO asciada al Dm de Csta RICA fue muestreada cm tr cas de estudi (ver Figura 3) Ls miembrs de la Universidad de Cncepción abrdarn distints bjetivs, tds ells centralizads en el estudi de las transfrmacines auttróficas y hetertróficas del nitrógen y del carbn en znas baj influencia de znas deficientes de xígen, en cnjunt cn un estudi de la diversidad funcinal y filgenética de ls micrrganisms asciads a tales transfrmacines. Ls mecanisms de transfrmación del N en ZMO estudiads fuern: Fijación de N 2 mlecular en znas de surgencia Reducción y fijación de N 2 O en ZMO Reciclaje de N 2 O vía nitrificación, desnitrificación y nitrat reducción asimilativa Prducción de N 2 vía anammx y desnitrificacin Nitrificación en znas eufóticas y afóticas. Ests bjetivs fuern acmpañads cn un estudi extensiv de: Intercambi de CO 2 y N 2 O a través de la interfase mar-atmósfera mediante sistemas de medición cntinua (pco 2 y pn 2 O). Variables ceangráficas que incluyern pigments, material particulad, nutrientes y N 2 O Abundancia, diversidad y ecgenómica de micrrganisms, a través de técnicas mleculares, genómicas, micrscpia de epiflurescencia y citmetría de fluj. Además se desplegarn ds byas ARGO (Figura 4), que realizan perfiles de temperatura, cnductividad (un índice de salinidad), presión, xígen disuelt, y flurescencia/turbidez en frma autónma entre la superficie y ls 1000 m de prfundidad cada cinc días. Ls dats sn 3

4 transmitids vía satélite y recepcinads y prcesads en nuestr labratri (ver mz.udec.cl). Despliegue de bya ARGO en aguas de jurisdicción peruanas. Sistemas en cntinu de pco2 (LICOR) Ls bjetivs específics realizads fuern: 1.- Determinar la distribución vertical de N 2 O, nutrientes, pigments, COP y abundancia celular de diverss grups funcinales de micrrganisms y tras variables ceangráficas a través de la transectas muestreadas 2.-Cuantificar de tasa fijación de nitrógen mlecular (N 2 ) cn cndicines variables de luminsidad, desde la superficie hasta el limite superir de la zna de mínima de xigen. 3.-Determinación de tasas de prducción nueva y prducción regenerada en la zna fótica 4.-Estudiar la actividad nitrificante en bacterias libres y asciadas a partículas baj cndicines variables de xígen y luz. 5.-Pnderar la imprtancia de ls prcess de nitrificación y desnitrificación y nitrat reducción asimilatria en el reciclaje de N 2 O baj distintas cndicines de xígen y nutrientes 4

5 5.-Determinar tasas de cnsum de N2O a través de la fijación (asimilación) y reducción (xid nitrs reducción) 6.- Estimar flujs de intercambi de N2O y CO 2 a través de la interfase mar atmósfera. 7.- Estudiar la diversidad funcinal y filgenética de ls micrrganisms asciads a la ZMO Sistema de incubación n deck utilizadas para las medicines de prducción primaria, fijación de N 2 y nitrificación Crmatgraf de gases cn detectr ECD, para la determinación a brd de N2O Lgrs El trabaj realizad se enmarcó dentr de la clabración internacinal que mantiene nuestr grup cn distints grups científics en el mund y en particular cn WHOI. Durante el crucer se generó valisa infrmación en l referente a la distribución de N 2 O en la ZMO del Pacífic Surriental, cuyas características sn únicas en el céan mundial. Dicha base de dats puede servir de apy para la gestación de nuevas ideas e hipótesis acerca del cicl del nitrógen. Nuevs mecanisms de transfrmación del N han sid explrads y pueden dar luz a significantes descubrimients. La relevancia de la cmprensión de ests prcess se enmarca en la prblemática del reciclaje de N en áreas de surgencia y mínimas de xígen, y en la incidencia de estas áreas a nivel glbal. 5

6 Desde el punt de vista mlecular/ecgenómic, se clectó pr primera vez material para la aplicación de técnicas de ecgenómicas (también cncidas cm metagenómica genómica ambiental) en el estudi de ls micrrganisms que habitan la ZMO y que manejan ls cicls bigequímics del nitrógen y carbn. Ft tmada a td el grup de investigadres en alusión al cruce del Ecuadr 6