Oceanografía Química
La oceanografía química investiga de qué está compuesta el agua de mar y por qué, rastreando las sales disueltas, los gases, los nutrientes y el carbono que establecen la composición del océano y lo vinculan con la atmósfera, el fondo marino y la vida.
Definition
La oceanografía química es el estudio de la composición química del agua de mar y los procesos —físicos, biológicos y geológicos— que controlan la distribución y el ciclo de las sustancias disueltas y particuladas en el océano.
Scope
Esta área abarca la composición de iones mayores y la salinidad del agua de mar, el sistema de carbonatos marinos y la acidificación de los océanos, el ciclo del oxígeno disuelto y los nutrientes, los ciclos biogeoquímicos del carbono, el nitrógeno y otros elementos, y los intercambios químicos entre el océano, la atmósfera, los sedimentos y la biota.
Sub-topics
Core questions
- ¿Por qué el agua de mar tiene una proporción casi constante de iones principales a pesar de la salinidad variable?
- ¿Cómo amortigua el sistema de carbonatos el pH del agua de mar y cómo lo está cambiando la acidificación de los océanos?
- ¿Qué controla la distribución del oxígeno disuelto y los nutrientes limitantes en el océano?
- ¿Cómo se acoplan los procesos biológicos, físicos y geológicos para ciclar el carbono y otros elementos?
Key theories
- Constancia de la composición
- Los iones principales del agua de mar se presentan en proporciones casi fijas en todo el mundo (el principio asociado con Marcet y Dittmar), por lo que una única propiedad conservadora —la salinidad— caracteriza la composición general.
- Amortiguación de carbonatos del agua de mar
- Los equilibrios entre el dióxido de carbono, el bicarbonato y los iones carbonato amortiguan el pH del océano y rigen el almacenamiento de carbono inorgánico, lo que hace que el sistema de carbonatos sea central para el papel del océano en el clima.
- Estequiometría de Redfield
- La materia orgánica marina se forma y se descompone con una proporción característica de carbono, nitrógeno y fósforo, lo que vincula la producción biológica con las distribuciones de nutrientes y oxígeno en todo el océano.
Clinical relevance
La química oceánica controla la absorción de dióxido de carbono antropogénico por parte del mar y la progresión de la acidificación de los océanos, los presupuestos de oxígeno que determinan la propagación de zonas muertas con bajo contenido de oxígeno, y el suministro de nutrientes que sustenta las pesquerías, lo que la hace central para la gestión del clima y los recursos marinos.
History
La química oceánica sistemática comenzó con los análisis de Dittmar de las muestras de la expedición Challenger en la década de 1880, confirmando las proporciones casi constantes de los iones principales del agua de mar. El trabajo de Redfield a mediados del siglo XX vinculó la química de los nutrientes con la biología, y programas de estudio globales como GEOSECS y WOCE mapearon posteriormente los campos químicos del océano.
Key figures
- Alfred Redfield
- William Dittmar
- Lars Gunnar Sillen
Related topics
Seminal works
- pilson2013
- sarmientoGruber2006
Frequently asked questions
- ¿Por qué es salado el océano?
- Los ríos y los sistemas hidrotermales entregan iones disueltos al mar, donde se acumulan porque el agua sale principalmente por evaporación; a lo largo del tiempo geológico, esto ha producido la salinidad y la composición iónica características del agua de mar.
- ¿Cómo se está volviendo más ácido el océano?
- A medida que el océano absorbe dióxido de carbono de la atmósfera, el gas reacciona con el agua de mar para formar ácido carbónico, disminuyendo el pH y reduciendo los iones carbonato que necesitan los organismos que construyen conchas.