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INFORME DE LA CAMPAÑA

RADPROF 201108

B/O CORNIDE DE SAAVEDRA

11-26 AGOSTO 2011

Puerto de salida: VIGOPuerto de llegada: LA CORUÑA

Jefe de CampañaJOSE MANUEL CABANAS LOPEZ

Organismo:INSTITUTO ESPAÑOL DE OCEANOGRAFIA

Centro:CENTRO COSTERO DE VIGO

Dirección:SUBIDA A RADIOFARO 50

Teléfono:986 492 111

Fax:986 492 351

E-mail:jmanuel.cabanas@vi.ieo.es

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1. ANTECEDENTES.

Esta campaña se enmarca dentro del proyecto Secciones Estándar Profundas del IEO ydel proyecto VACLAN (MCIN) y tiene como objetivo la monitorización de las masasde agua en toda la columna de agua en la zona Noroeste/Norte de la Península Ibéricaestudiando la variabilidad termohalina de las masas de agua intermedias y profundas ylos flujos de calor, agua dulce, oxígeno y nutrientes entre la cuenca Ibérica, el margenIbérico y la cuenca del Golfo de Vizcaya.

En esta ocasión, dentro del proyecto BIOPROF, en el radial de Finisterre se llevan acabo estudios de la cantidad y calidad de la materia orgánica disuelta y particulada, deactividad bacteriana, y microplanctónica, de la abundancia y composición delzooplancton y del seston.

2. OBJETIVOS

Los objetivos son:

• Caracterización espacial y dinámica de las masas de agua en la zona Galicia-Cantábrico:

o Caracterización termohalina de la zona de plataforma, talud y zona oceánica a lolargo de 3 perfiles en Galicia Oeste, Galicia Norte y Cantábrico.

o Caracterización dinámica de la zona. Contribución al conocimiento de ladinámica de la zona Galicia-Cantábrico.

• En 8 estaciones de la radial de Finisterreo Determinación de la calidad y cantidad de materia orgánica particulada y

disuelta.o Estudio de la variabilidad vertical y espacial de la biomasa, abundancia,

biodiversidad y actividad de los procariotas y del microplanctono Estudio del zooplancton y del seston.

3. DESARROLLO

Se inicia en Vigo el 11 de agosto y se acaba en A Coruña el 26 de agosto. Se hacen dosescalas intermedias para embarque de personal y material en Santander (13 -14) y ACoruña (19-20)

3.1 Actividades:

Muestreo Hidrológico: Se obtienen 58 registros de CTD (Fig. 3.1) con batisonda Sea Bird 911 plus y

roseta equipada con 24 botellas Niskin de 10 l para toma de agua a distintasprofundidades para análisis de las características hidrológicas y biológicas.

En la roseta va montado un ADCP que registra las corrientes en modo LADCPasí como desde el barco se lleva un registro de las corrientes con el ADCP de 75KHz montado en el casco.

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Se registra la temperatura, salinidad y fluorescencia del agua superficialmediante un termosalinómetro SBE21 y un fluorómetro Turner Designs quetoman agua continua y directamente a través del casco del barco.

Muestreo Biológico: Se han realizado medidas de fluorescencia y absorbancia de la materia orgánica

disuelta. Asimismo, en los mismos puntos, se han recogido muestras paradeterminar el carbono y nitrógeno orgánico disuelto. Por otra parte, en dosestaciones (talud y oceánica) de esta radial, coincidiendo con un muestreoexhaustivo de microbiología, se han recolectado muestras especiales, de más de200 l, de dos masas de agua distintas (LSW y LDW), para su filtración (GF/F) yultrafiltración (1000 Da). Estas dos muestras serán liofilizadas en el laboratoriobase para poder, a posteriori, realizar análisis isotópicos y moleculares de lossólidos obtenidos.

En un laboratorio homologado para uso de isótopos radioactivos instalado en uncontenedor de 20 pies situado en la cubierta, se determina la producciónprocariota heterotrófica mediante la incorporación de 3H-Leu en incubacionesrealizadas en condiciones de temperatura in situ. La actividad autotrófica sedeterminó mediante incubaciones con 14C-bicarbonato. Algunos de los perfilesverticales incluyeron incubaciones con eritromicina con el objetivo dedeterminar la importancia relativa de la fijación de carbono inorgánico disueltopor los dos grupos principales de procariotas: Bacteria y Archaea. También serecogieron muestras para determinar la abundancia procariota mediantecitometría de flujo. Simultáneamente se determina la biomasa bacterianamediante el cálculo de biovolúmenes con el citómetro de flujo.

Para el seston y zooplancton se obtienen muestras por filtración sobre filtrosGF/F, agua fijada con lugol (ciliados) y arrastre vertical con redes de planctonWP2 (200 m) y Multinet (2500 m)

Fondeos:Estaba prevista la recogida de 5 fondeos: 3 en Asturias y dos en los radiales deFinisterre y Santander y su colocación posterior una vez leídos los datos y revisados.De los mismos solo salieron 2 en Asturias y con síntomas de corrosión en algunoselementos por lo que se desistió de colocarlos nuevamente. Las causas de losproblemas encontrados: no funcionamiento de los disparadores y corrosión estánanalizándose.

Figura 3.1. Situación de las estaciones CTD.

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3.2. –Personal

Personal Procedencia FunciónJosé Manuel Cabanas IEO-Vigo Jefe CampañaCarmen Rodríguez IEO-Santander Responsable QuímicaCésar González-Pola IEO-Gijón Responsable CTDGonzalo Gonzalez-Nuevo IEO-Vigo CTD - SoftwareGerardo Casas Rodriguez IEO-Vigo Química &SalinidadEva Prieto IEO-Gijón LADCPAmaia Viloria Reparaz IEO-Santander Química & OxigenoIgnacio Reguera Turienzo IEO-Gijón CTDsDavid Marcote IEO-A Coruña Fondeos & LADCPElena Marcos IEO-Santander MADCP-LADCPÁngel Merino IEO-Santander Fondeos & LADCP

Vinicio Pita Freire IEO-Gijón CTD & LADCP

Renate Scharek ∆ IEO-Gijón Fondeo: Trampa sedimentosGuillermo Díaz del Rio ∆ IEO-Coruña FondeosManuel Ruiz Villareal ∆ IEO-Coruña ADCPJuan Alonso Santiago ♦ IEO-Coruña CTDFernando Rozada ♦ IEO-Coruña Química & CarbonoElena Rey Martínez ♦ IEO-Coruña redes, clorofilaMarta M. Varela ♦♦ IEO-Coruña MicroMar Nieto-Cid ♦♦ IIM-Vigo Materia OrgánicaAgueda Cabrero ♦♦ IEO-Vigo QuímicaAngel Fernández Lamas ♦♦ IEO-Coruña Multinet, redesCarmen Mompeán de la Rosa ♦♦ IEO-Coruña Seston, redesFátima Eiroa ♦♦ IEO-Coruña MicroMaría José Pazó ♦♦ IIM-Vigo Materia Orgánica

Trayecto Vigo-Santander ♦ Primera parte ♦♦Segunda parte (embarque Coruña)

3.3. - Procesado de la información:

Los registros de CTD, ADCP y LADCP se analizan con los programas específicos siguiendo elprotocolo establecido para el modelo usado. Los valores de salinidad y oxígeno se comparancon los valores obtenidos de las muestras de agua y se corrigen con los programas decorrección de Seabird (Anexo 1). El procesado de las muestras biológicas está en curso y losresultados demorarán algunos meses. Se elabora el informe Roscop para envío al ICES víaCEDO y los datos de hidrología y corrientes se depositarán en el banco de datos del IEO.

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4. RESULTADOS PRELIMINARES

4.1. - Medidas en continuo: Temperatura Salinidad y Fluorescencia a 4 m de profundidad;

Fig. 4.1. – Temperatura (A), Salinidad (B) y Fluorescencia (C) a 4 m

4.2. - Diagrama TS y Perfiles hidrográficos

En la figura 4.2.1 se presentan los diagramas /S de todas las estaciones en la 4.2.2 dos perfilesde temperatura y salinidad en los radiales de Finisterre y Santander y en las Fig. 4.2.3, 4.2.4 y4.2.5 las distribuciones de temperatura y salinidad en los 3 radiales.

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Figura 4.2.1. - Curvas θ/S obtenida con los valores medidos durante la campaña.Los puntos rojos corresponden a estaciones en el radial de Finisterre,Los verdes en el radial de Ortegal, los azules en el de Santander y losnegros en el transecto entre los radiales de Santander y Ortegal.

Figura 4.2.2. - Distribución de la temperatura y salinidad en dos estaciones situadasen el Atlántico (42ºN 12º40’W) y Cantábrico (44º 30’N 3º47’W).

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Figura 4.2.3. - Distribución de la temperatura potencial, la salinidad y el oxígeno disueltoa lo largo del paralelo 43ºN (radial Finisterre)

Figura 4.2.4. - Distribución de la temperatura potencial, la salinidad y el oxígeno disueltoa lo largo del meridiano 8º W (radial Ortegal)

Figura 4.2.5. - Distribución de la temperatura potencial, la salinidad y el oxígeno disueltoa lo largo del meridiano 3º 47’ W (radial Santander)

En los mismos se ve la distribución y extensión de las distintas masas de agua y suscaracterísticas.

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ANEXO

CALIBRACION DE LOS SENSORES DEL CTD- CAMPAÑA RADPROF201108

1. Sensor de salinidad

El seguimiento del comportamiento de los sensores de salinidad primario y secundario serealiza por comparación con muestras de salinidad tomadas de las botellas Niskin ydeterminadas a bordo con salinómetro

1.1. Análisis de salinidadSe instaló un salinómetro Guildline Autosal 8400B (nº de serie 66014) en el laboratorio dehidrología del barco. La temperatura del baño del equipo se estableció en 27ºC y la temperaturadel laboratorio osciló entre 25 y 26ºC durante toda la campaña. El equipo se mantuvo muyestable y no hubo complicaciones especiales en las determinaciones de salinidad.Se ha muestreado en botellas de vidrio con obturador de plástico y tapón de rosca. Se tieneespecial cuidado en secar el cuello las botella para evitar el depósito de sales y eliminar erroresen las determinaciones.Una media de 2 cajas de salinidades (48 botellas) se analizaron cada tanda. Previamente elsalinómetro se estandarizó con agua de mar estándar IAPSO, batch P152 (K15 = 0.99981).

Se realizaron 2 medidas en cada muestra y en el caso de que hubiera discrepancia en el doblede la razón de conductividades en un valor mayor de 0.00002 entre dos medidas seguidas, sevolvía a tomar otra medida. Para el cálculo de la salinidad se utiliza la media de las dosmedidas utilizando el algoritmo de la escala práctica de salinidades (UNESCO, 1981).

Las muestras se dejaron atemperar en el laboratorio durante un mínimo de 12 horas y la celdase limpia después de las medidas de cada día. Se ha realizado un total de 357 determinacionesde salinidad

Las lecturas del Standby del salinómetro oscilaron entre 5403 y 5409, manteniéndose buenaestabilidad entre las diferentes series de medidas, por lo que necesitó muy poco y en algúncaso, ninguna estandarización.

1.2. Análisis de replicados.Para determinar la precisión del método se tomaron replicados en 4 estaciones a profundidadesde 3, 800, 3000 y 4500m. En la tabla siguiente se presentan los resultados del valor medio ydesviación típica de los resultados del Autosal.

St Presión (dbar) media stdAGL 3 35.626

0000.0001

5 800 36.027 0.001

12 3000 34.940 0.0002

108 4500 34.898 0.0002

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1.3. Calibrado del sensorSe utiliza la rutina en matlab calibrasal.m, mediante el cual se obtiene una representaciónvisual de los valores del sensor y los resultados de laboratorio. En la figura 1.1 se presenta unejemplo del tipo de gráficos obtenidos en el que se representan los valores de los ficheros debotellas y los resultados del salinómetro.

Fig. 1.1. Izqda. Valores de los sensores de salinidad primario (círculos rojos) y secundario (círculos verdes) yresultados del salinómetro (cruces azules). Dcha. diferencia entre los sensores y salinómetro a las diferentesprofundidades.

2. Sensor de oxígeno disuelto

El sensor de oxígeno disuelto del CTD (SBE 43 N/S 0419) se calibra por comparación con lasdeterminaciones en el laboratorio de muestras tomadas de la roseta oceanográfica. El registrode subida se calibra de esta manera y se aplica la misma corrección al registro de bajada.

Las muestras de oxígeno fueron las primeras tomadas de la botella Niskin al llegar la roseta a lacubierta del barco, para ello se utilizaron frascos de 125ml (aprox.) con cuidado de nointroducir burbujas de aire. Las muestras son fijadas inmediatamente y trasladadas allaboratorio de análisis en la cubierta inferior del barco, donde se deja reposar el precipitadoformado.

El sensor de oxígeno disuelto sufre histéresis a profundidades superiores a 2000m (fig. 2.1), porlo que para las calibraciones se utilizan perfiles de profundidades inferiores o en los que no seobserve desviación.

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fig. 2.1. Izqda. Histéresis que presenta el sensor de oxígeno en profundidad. Registro de bajada (amarillo), registrode subida (círculos rojos) y resultados winkler (cruces azules). Dcha. Línea negra presenta la diferencia del sensorentre la bajada y la subida.

2.1 Análisis de oxígeno disueltoSe utilizó el método Winkler modificado. La valoración final se realizó mediante buretaautomática Metrohm mod. 785 Titrino nº de serie 9168 y aplicando el software tinet.Se tomaron muestras en 38 estaciones, a diferentes profundidades entre superficie y 5317m,realizándose un total de 410 determinaciones de oxígeno.Para las profundidades superiores a 2000m el sensor no se puede calibrar por los problemasdebidos a la histéresis y solamente son válidos los resultados de laboratorio, valores discretos alas diferentes profundidades muestreadas.

2.2. Replicados.Para determinar la precisión del método se tomaron replicados en 6 estaciones a profundidadesde 3, 800, 3000 y 4500m. En la tabla siguiente se presentan los resultados del valor medio ydesviación típica de los resultados de laboratorio.

St Presión (dbar) Media (ml l-1) stdAGL 3 5.25

0000.006

119 400 5.54 0.004

5 800 4.19 0.001

120 2500 5.69 0.02

12 3000 5.70 0.005

108 4500 5.59 0.01

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2.3 Calibrado del sensorPara el calibrado del sensor de oxígeno disuelto se sigue el protocolo recomendado por Seabird(Application note 64-2). Se ha realizado un programa en matlab denominado calibraoxy.m,mediante el cual se obtiene una representación visual de los valores del sensor y los resultadosde laboratorio. En la figura 2.2 se presenta un ejemplo del tipo de gráficos obtenidos en el quese representan los valores de los ficheros de botellas y los resultados del laboratorio. Medianteeste programa también se obtienen los valores de Voffset y Soc para aplicar al fichero deconfiguración con el que se procesan los ficheros .hex.

Fig. 2.2. Izqda. Valores del sensor de oxígeno del registro de bajada (amarillo), registro de subida (círculos rojos)y resultados del laboratorio (cruces azules). Dcha. diferencia entre el sensor y el resultado del laboratorio.

2.4. Comparación metodologías determinación de oxígeno.En esta campaña se ha llevado a cabo muestreos del proyecto Bioprof, en el radial de Finisterre.En este proyecto las determinaciones de oxígeno disuelto se realizan también mediante métodoWinkler, por personal del Centro Oceanográfico de A Coruña. Se ha aprovechado la campañapara comparar con la metodología que se viene usando en las campañas Radprof desde el año2003 y que se sigue en el CO de Santander.En total se muestrearon y determinaron OD en muestras de 212 botellas según la metodologíade los dos laboratorios simultáneamente, siendo los resultados comparables, como se ve en lasiguiente gráfica

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Fig. 2.3. Izqda. Valores del sensor de oxígeno del registro de bajada (amarillo), registro de subida (círculos rojos)y resultados del laboratorio (cruces azules Santander y cruces verdes Coruña). Dcha. diferencia entre los doslaboratorios

La diferencia entre ambos laboratorios es de 0.003 ±0.04 ml/l, excepto en las estaciones 22 y117 que está alrededor de 0.15ml/l

3. Sensor de fluorescencia

Para la calibración del sensor de fluorescencia se han tomado muestras de agua en 7estaciones, tanto diurnas como nocturnas. En estas estaciones se han filtrado 250ml de agua dediversas profundidades entre superficie y 300m. Los filtros se han congelado y se analizarán enel laboratorio de A Coruña mediante espectrofluorometría.