biologia marina tesiss

7/23/2019 Biologia Marina Tesiss

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Universidad autnoma de Baja california sur

rea interdisciplinaria de ciencias del mar

Departamento de biologa marina

Posgrado en ciencias marinas y costeras.

LOS EVENTOS DEL NIO(1997-98) Y LA NIA(1998-99) Y SUS EFECTOSSOBRE LA PRODUCCION PRIMARIA INVERNAL EN EL SUR DE

CALIFONIA.

Tesis para obtener el grado de:

aestro en !iencias

con orientacin en Biologa arina.

Presenta:"ceanlogo. #eonardo lvare$ %antamara.

#a Pa$ Baja !alifornia %ur & '(ico & ayo )**+


2/8

Obje!"#$

Obje!"# %e&e'

,stablecer mediante el an-lisis espacial de las diferencias idrogr-/casinvernales de los eventos de ,l 0i1o23++45+67 y #a 0i1a 23++65++7& y su

efecto sobre la Produccin Primaria en el sur de !alifornia& ,.U.8

Obje!"#$ P'!*+'e$

9denti/car las variables fsicas& umicas y biolgicas & ue permitandiferenciar temporalmente la idrografa de ambos eventos en losrespectivos campos.

!alcular mediante el an-lisis espacial las diferencias temporales de lasvariables indicadoras de los eventos en el -rea de estudio.

Determinar mediante an-lisis estadsticos la relacin de la ProduccinPrimaria con los campos idrogr-/cos ; as como el grado deorgani$acin de los campos en cada una de las idrografas anali$adas.


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Me#,##

B$e ,e D#$

#a metodologia se apega al protocolo propuesto por la 0ational 8eronauticsand %pace 8dministration208%87 de los ,.U.8 a principios de la d'cada de los

ocentas.

Debido a ue los niveles de datos fueron propuestos originalmente parainformacin satelital y adecuados posteriormente para datos in situ& sedescriben los niveles de datos para observaciones in situ208P& 3++


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Obe&*!4&5 P'#*e,!6!e$ Y A&!$!$ ,e D#$

N!"e 1B

#a base de datos para la reali$acin del presente estudio se obtuvo del sitio>eb >>>.calco/.org?ne>ome?data?3++*s.tml del programa !alifornia!ooperative "ceanic @iseries 9nvestigations 2!al!"@97 correspondiente a loscruceros ue caracteri$an las idrografas invernales de 3++4 2del 3 al 3A defebrero7 & 3++6 2del ) de enero al 33 de febrero7 y 3+++ 2del 3) al )C deenero7. #a temporalidad es representada por capas de acuerdo al criteriopropuesto por #ucas2)**37& asi : tE+4 representa la distribucin de lasvariables en 3++4 & t E +6 las representa en 3++6 y tE ++ en 3+++.

N!"e

#a base de datos se cambio a formato 8%!99 generando matrices2m2profundidad7 & n2variable77 para toda estacin de muestreo en cada cruceroy revisadas para el correspondiente manejo y c-lculo de las variables en losrespectivos campos.

N!"e 2

,n este nivel se elaboraron programas en atlab C.< para el c-lculo deauellas variables ue caracteri$aran no solo el estado de la columna de agua ;sino tambi'n ue pudiera representarse espacialmente su distribucin ygenerar los mapas de diferencias espacio temporales de los respectivoscampos en el evento ,l ni1o y #a ni1a

C6# $!*#

Partiendo de la base de datos y de acuerdo al criterio de Fara et al 2)***7 se

calcularon la Profundidad de la capa isotermal y la temperatura base 2 Tb 7 de

la capa utili$ando una diferencia de temperatura GTE*.)CH !.

,l contenido del calor2Q7 en la capa isotermal se calculo de acuerdo ala

integral:

Q=z=0

z=ILD

TDCpdz


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en donde I es el contenido del calor2Joules m2

7 & T es la temperatura en

grados centgrados 2H!7 & D es la densidad del agua de mar 2 Kgm3

7 y !p es

el coe/ciente de calor especi/co del agua de mar 2 Joules Kg1

C1

7.

Para determinar la profundidad de la $ona euftica 2

Zeu7& se calculo el

coe/ciente de atenuacin de la lu$ en funcin de la profundidad del disco de%ecci mediante la frmula:

Kd=1.7/ZSecchi

,n donde. Kd(m1) es el coe/ciente de atenuacin y ZSecchi 2m7 es la

profundidad de desaparicin del disco.

8 partir de la #et de #amber5Beer se calculo la profundidad fsica de la $onaeuftica2$7 al *.3K de irradiancia considerando ue por arriba de estaprofundidad e(iste un incremento neto de la fotosntesis 2Parson et al. 3+6A7como lo muestran los e(perimentos reali$ados por : Leideret al.23+6C&3+67con la diotomea Phaeodactylum tricormutum 2Bacillaropyceae7 y Libson23+647 con cianobacterias 2tomados de %metaceM y Passo>& 3++*7.

8si & para determinar la profundidad fsica de la $ona euftica 2 Zeu se

procedi de la siguiente manera:

Le: ,e L6be'-Bee'0

d (z)=d(0) eKd z

simpli/cando:


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( d(z)d(0)

)=Kdz

en donde:

(d(0.1)d(100 )

)=Kdz

resolviendo:

6.9

Kd=z

,n donde d (0.1) es la profundidad fsica del *.3K de irradiancia& d (100 ) es

el 3**K de irradiancia en la super/cie & es el coe/ciente de atenuacin & $ es laprofundidad fsica2m7 de la $ona eufotica 2FirM& 3+6


7/8

en donde Ci es la concentracin integrada respectiva e(presada para los

nutrientes de m m y para la biomasa2!l a 7 en mg m2

;y c es la

concentracin de los nutrientes en 2 7 o la cloro/la 2mg m3

7 en cada

nivel de profundidad.

Una ve$ obtenidos los resultados de los campos fsico& umico & biolgico uecaracteri$an las condiciones de la capa isotermal y $ona euftica para cadaestacin de muestreo & las variables derivadas se ingresaron al sistema deinformacin geogr-/ca .

,n el sistema de informacin se interpolaron los mapas de distribucin de las

variables utili$ando el m'todo de Friging & generando mallas de 2 m(250) !(308) y

tama1o de celda de *.*)4+ grados 2N).CCMm7.#a diferencias espacio temporales de todas las variables se calcularonmediante una operacin de substraccin matricial & obteniendo la informacinnecesaria para generar los mapas /nales de distribucin.

N!"e 3

C6# B!#4!*#(P'#,+**!4& P'!6'!)

#os valores de la produccin primaria 2asimilacin de C14

7corresponden a

incubacin del medio dia local aparente al atardecer civil de acuerdo al tiempoest-ndar del paci/co y se reportan en 2mg C

14

m2h1

7 para cada estacin.

#a base de datos de produccin de tE+4& +6 y ++ tienen respectivamentenE3& 3C y 3A estaciones de muestreo en las ue se reali$o la incubacin de

C14

.

!on el propsito de estimar la produccin en las estaciones donde no se reali$ola incubacin & se unieron las bases de tE+4& +6 y ++ buscando con esto tener

una base donde estuviera representada la variabilidad de la produccin y delas variables derivadas de los campos fsico& umico y biolgico en lasrespectivas estaciones.

%e determino a la nueva base2nEAC7 la naturale$a de la distribucin de lasvariables con una prueba de Folmogorov5%mirnov para decidir el uso adecuadodel an-lisis estadstico. O se reali$o una correlacin para establecer la relacin


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de la produccin primaria con las variables derivadas de los campos fsico &umico y biolgico

Posteriormente con los resultados de la correlacin se genero un modelomediante una regresin lineal de tipo Piece>ise con punto de ine(in& con la/nalidad de poder regionali$ar las estimaciones en funcin de las -reas demayor o menos produccin

8dicionalmente se reali$aron mapas preliminares de distribucin de laproduccin para tE+4& +6& y ++ con sus respectivas estaciones& en los cuales seobtuvo la distribucin de la isolinea ue marco el valor del punto de ine(indel modelo y as programar las ecuaciones para la estimacin de la produccinen las estaciones correspondiente de acuerdo a la regionali$acin & #os mapasde distribucin de la produccin primaria en tE+4& +6 y ++ se reali$aron conlos mismos criterios utili$ados en los mapas generados en el 0ivel < . #osc-lculos estadsticos se reali$aron con el pauete %tatica .* 2%tarsoft& 9nc&

3+6A5)**37.E$,$!*#$ B$!*#$

#os par-metros estadsticos: media & desviacin est-ndar & m-(imo & mnimo yrango de las diferencias espacio temporales de las variables se obtuvieron apartir de los mapas en el sistema de informacin geogr-/ca

A&!$!$ ,e F*#'e$

Para determinar el grado de organi$acin y?o interaccin de los campos fsico&umico y biolgico en cada idrografa2tE+4& +6 y ++7 se utili$o el 8n-lisis de

@actores con e(traccin por componentes principales& considerando el mnimorecomendado para el 2eigenvalor7 valor propio Q3 & un valor de correlacinsigni/cativa de variables Q*.C y el m'todo de rotacin de factores de Rarima(2#e>is5BecM et al. )**>>.udallas.edu?Serve7

B!b!#'

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