Ocean Chemistry: Elements and Limiting Factors

Carbono y su forma en el ambiente

• El carbono puede existir en forma inorgánica y orgánica, influyendo en la biología a través de los biointermedios.
• La abundancia inicial de los elementos inorgánicos en el perfil es considerablemente menor.

Elementos y su ciclo en el océano

• Elementos pueden ingresar al océano mediante la atmósfera y los ríos, mientras que salidas ocurren por sedimentación y consumo.
• La tasa de renovación se expresa como la masa entre flujo, afectando el equilibrio de ingreso y salida de elementos.

Tiempo de residencia de los elementos

• El tiempo de residencia indica cuánto tiempo pasa un elemento en un compartimento; mayor volumen implica mayor tiempo.
• Elementos abundantes tienen tiempos de residencia muy largos (millones de años), mientras que los menos abundantes tienen escalas de cientos de años.
• Distribuciones homogéneas ocurren con largos tiempos de residencia, en contraste con distribuciones dinámicas de cortos tiempos de residencia.

Elementos limitantes y su distribución

• Elementos limitantes se distribuyen de forma irregular, con alta concentración en ciertas áreas y baja en otras.
• El fitoplancton realiza fotosíntesis, consumiendo CO2 y liberando O2; por otro lado, bacterias y zooplancton realizan respiración, liberar CO2 y consumiendo O2.

Producción y remineralización de materia orgánica

• La producción de materia orgánica en la capa fótica está a cargo del fitoplancton.
• La remineralización, el proceso de convertir materia orgánica a inorgánica, es realizada por bacterias y zooplancton, constituyendo un ciclo con conexión entre capas superficiales y aguas profundas.

Papel del hierro y otros elementos

• Elementos como el cloro y el azufre son los más abundantes, mientras que el hierro es un ejemplo de elemento limitante.
• El hierro es consumido por organismos y es especialmente abundante en el ecuador del océano Atlántico debido a aportes del Sahara.

Clasificación de elementos según abundancia

• Elementos bio-limitantes están restringidos en superficie por actividades biológicas.
• Elementos conservativos tienen distribuciones constantes que no se ven afectadas por la biología (ej. azufre), mientras que los no conservativos muestran abundancias variables.

Distribución vertical de elementos

• La distribución del cloro es relativamente estable, pero el oxígeno presenta curvas pronunciadas a medida que desciende, indicando perturbaciones de abundancia.
• Elementos como boro y flúor tienen distribuciones verticales características; en contraste, elementos limitantes como el nitrógeno y fósforo muestran disminucional en capas superficiales y aumentan al profundizar.