Oceanografía Química - Blog Grado Ciencias del Mar

Oceanografía Química
Taller De Trabajo
1. ¿Cuál es la mayor fuente de las emisiones de azufre a la atmósfera a escala global?
Expresar en porcentaje dichas fuentes.
La mayor fuente de emisiones de azufre a la atmósfera es la antropogénica con un 70%
seguida de la biogénica con un 23% y la volcánica con un 7%. Del porcentaje de
emisiones biogénicas el 90% es de la biogénica oceánica.
2. ¿Qué es el DMSP?
Se trata del compuesto sulfurado (dimetilsulfoniopropionato) que es bastante
abundante en el interior del fitoplancton. Cumple una función protectora/defensiva
frente a condiciones de baja temperatura o alta fuerza iónica protegiendo las
proteínas y estabilizando la membrana plasmática.
Su degradación enzimática forma DMS y acrilarato.
3. ¿Qué es el DMS?
Se trata de la forma más abundante y volátil del azufre (dimetilsulfuro) que proviene
de la degradación enzimática del DMSP explicada en la pregunta anterior.
4. ¿Cómo se forma el DMS?
El DMS procede de la rotura realizada por la enzima DMSP lisasa del DMSP junto con el
acrilarato en el fitoplancton.
5. Hipótesis CLAW: Explicar en qué consiste dicha hipótesis.
Consiste en que la regulación del clima por el fitoplancton es posible mediante la
producción del DMS. Este compuesto producido por el fitoplancton contribuye en la
formación de nubes constituyendo sus núcleos de condensación. Las nubes a su vez
influyen sobre el clima, la temperatura y la luz solar que vuelven a afectar al
fitoplancton productor de DMS.
6. Define el concepto de albedo
Es una medida de la capacidad que tiene una superficie para reflejar la luz, en un
sentido global, la proporción de la radiación solar que llega a la Tierra y se refleja de
vuelta al espacio.
7. Define el concepto de núcleo de condensación de las nubes (CCN)
Son diminutas partículas en suspensión que sirven como núcleos de condensación de
agua en las nubes. La cantidad y el tamaño de CCN determina la profundidad óptica de
la nube y, por lo tanto, el albedo.
8. ¿Cuál es el “feedback” entre la producción del DMS y el cambio climático?
Según la hipótesis de CLAW algunos organismos del fitoplancton contribuyen a la
producción de DMS que luego regulará la formación de nubes. La formación de nubes
afecta al clima bloqueando la radiación solar aumentando la radiación reflejada. Esto
puede influir sobre el fitoplancton y, por tanto, sobre la producción de DMS. Por
ejemplo, un descenso muy alto de la radiación puede disminuir la producción de
fitoplancton y con ello la de DMS que disminuiría la producción de nubes y permitiría
la recuperación de la radiación.
9. Algunos estudios sugieren que variables climáticas como la luz, los nutrientes, la
temperatura y la salinidad determinan la producción de DMS ¿Cómo cree que
podrían influir dichas variables?
Aún no está claro si la biosíntesis DMSP es directamente dependiente de la luz.
Aunque la absorción sin luz de sulfato exógeno es común en las microalgas, hay poca
evidencia para la producción de DMSP en ausencia de luz. Un estudio reciente ha
encontrado que la tasa de síntesis de DMSP en el fitoplancton oceánico fue un proceso
diurno y que era estrictamente proporcional a la fijación del carbono-14 (fotosíntesis,
que requiere luz). Tampoco hay una respuesta clara sobre si la producción de DMSP
responde a los cambios en la intensidad de la luz solar, las observaciones
experimentales de contenido DMSP intracelular bajo diferentes tratamientos de
radiación han dado resultados ambiguos.
Stefels recientemente ha planteado la hipótesis de que la producción DMSP es un
mecanismo de desbordamiento para cuando el crecimiento es desequilibrado por la
escasez de nutrientes y hay una necesidad de disipar el exceso de energía y exceso de
azufre reducido. Debido DMSP se sintetiza a partir de Metionina a través de la pérdida
de la fracción de N, su producción puede salvar y regenerar N intracelulares asimilando
azufre.
La hipótesis de Stefels está de acuerdo con la noción de Margalef que, debido captura
de fotones, que proporciona una reducción de la potencia de la célula, no se puede
retirar totalmente, la síntesis de nitrogeno (N) o fósforo (P) en células pobres se
estimula cuando los nutrientes esenciales son escasos y la célula no puede invertir en
proteínas y la división. Estas sustancias de desbordamiento de energía de carbono
podrían evolucionar a través de la selección natural para ser útil en la célula y
convertirse en componentes de, por ejemplo, las estructuras auxiliares o mecanismos
de defensa.
En la capa de mezcla es donde el fitoplancton tiene los nutrientes necesarios a
disposición. Ésta depende enormemente de la estratificación. La estratificación puede
darse debido a una alta exposición de radiación solar. Si el agua está estratificada y no
llegan los nutrientes suficientes el numero de organismos fitoplanctónicos será menor
y con ello la producción de DMS.
La temperatura afecta a la producción de DMS más directamente ya que el DMSP tiene
un propósito crioprotector por lo que frente a bajas temperaturas se fabricará más
DMSP y por ello más DMS.
La salinidad también afecta de manera similar a la temperatura. En este caso, debido a
la función osmoprotectora del DMSP, con un incremento de la salinidad aumentará la
fuerza iónico y por tanto el DMS para estabilizar la membrana.
Aunque la situación es algo más compleja ya que de haber mucha radiación no tendría
lugar las temperaturas frías necesarias para la producción de DMSP con propósito
crioprotector y por tanto se produciría menos DMS pero también habría mucha
evaporación y con ello aumentaría la salinidad y podrían desarrollarse especies que
producen DMSP con propósito osmoprotector que fabriquen por la razón descrita.