Distribución y abundancia de indicadores biogeoquímicos en sedimentos superficiales desde el Estrecho de Magallanes al Estrecho de Bransfield (54‒62°S).

Abstract

El Océano Austral influye trascendentalmente el sistema climático del planeta mediante la distribución de nutrientes y calor y la captación de CO2 desde la atmósfera. Su principal componente es la Corriente Circumpolar Antártica que aísla térmicamente al continente Antártico, conecta las cuencas Atlántica, Pacífica e Índica y presenta un robusto sistema frontal, el cual delimita zonas oceanográficas, cada una con características físicas, químicas y biológicas particulares. El Paso de Drake, ubicado entre el Cabo de Hornos y la Península Antártica, constituye la mayor restricción geográfica del flujo de la Corriente Circumpolar Antártica y desempeña un papel esencial en los patrones modernos de circulación oceánica y el clima global. Es por esto que diferentes centros a través del mundo han recopilado importante información sobre la biología, la química y sobre todo la física del Paso de Drake. Sin embargo, a pesar de su importancia para el clima moderno y futuro, se conoce poco sobre los cambios climáticos y oceanográficos en escalas de tiempo geológicas en esta región. El presente estudio entrega nuevos resultados de la composición biogeoquímica de sedimentos superficiales del Paso de Drake desde el trabajo geológico realizado con el buque de investigación estadounidense USNS Eltanin en la década de 1960, con el objetivo principal de evaluar si dicha composición refleja los dominios oceánicos del Océano Austral. Los sedimentos superficiales fueron recolectados con sacatestigos múltiple o sacatestigos de caja durante la expedición R/V Polarstern PS97 entre el 16 de febrero y 8 de abril del año 2016, abarcando la zona comprendida entre 52°‒63 °S y 55°‒76 °O, desde el margen continental de Chile a la Península Antártica. Se escogieron 51 estaciones de muestreo que presentaron sedimento superficial no perturbado y se estudiaron microfósiles silíceos (diatomeas) y varios parámetros geoquímicos inorgánicos (ópalo biogénico, xiii carbonato de calcio, contenido stico) y orgánicos (carbono orgánico, los isótopos estables de carbono y nitrógeno, pigmentos fotosintéticos y esteroles). El objetivo de esta investigación fue documentar la variación latitudinal de la composición biogeoquímica de los sedimentos superficiales, y evaluar si esta composición refleja el gradiente oceanográfico N-S y los dominios oceánicos del Océano Austral. A partir de nuestros resultados, se relaciona la composición de los sedimentos superficiales con las características productivas del Paso de Drake, los aportes terrígenos provenientes del continente e islas, la intensidad de las corrientes, la proximidad de los hielos (tanto continentales como hielo marino), los sistemas frontales y la batimetría. Por lo tanto, y en base a la composición de diatomeas y parámetros geoquímicos, se diferenciaron cuatro zonas oceanográficas: 1) Zona Subantártica, ubicada al norte del Frente Subantártico, se caracteriza por un alto contenido de carbonatos, reflejando la producción y preservación de organismos con esqueletos calcáreos (cocolitos y foraminíferos). A su vez, la asociación de diatomeas se distingue por especies de aguas relativamente más cálidas. 2) Zona del Frente Polar y Zona de Océano Abierto Permanente, limitada al sur por el Frente Sur de la Corriente Circumpolar Antártica, se diferencia de la Zona Subantártica por una clara disminución en el contenido de carbonatos − excepto en las estaciones menos profundas – y un aumento del ópalo biogénico y carbono orgánico hacia el sur. Esta zona se caracteriza por corrientes intensas que pueden influenciar la depositación o remoción del sedimento. 3) Zona de Transición, limitada al sur por la plataforma de las Islas Shetland del Sur, se distingue por bajas concentraciones de pigmentos y esteroles y un leve aumento del contenido de ópalo biogénico y carbono orgánico. 4) Finalmente, la Zona de Hielo Marino Estacional, que cubre el Estrecho de Bransfield y las Islas Shetland, se caracteriza por un alto contenido de ópalo biogénico, carbono orgánico y alta concentración de pigmentos, esteroles y diatomeas asociadas al hielo marino. Estos nuevos resultados constituyen un valioso conjunto de datos de referencia para la calibración de indicadores biogeoquímicos con datos observacionales y proporcionan una línea de base regional útil para futuras paleo-investigaciones.