Browsing by Author "De Pol Holz, Ricardo Hernan"
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Item Cambios en la distribución de masas de Agua Intermedia-Profunda entre el Último Máximo Glacial y el Holoceno Tardío, en el margen Continental Chileno Central (Una mirada preliminar).(Universidad de Concepción, 2012) Reyes Macaya, Dharma Andrea; De Pol Holz, Ricardo HernanActualmente, en el Pacífico Sur Oriental (ESP), no se dispone de una imagen clara de la geometría de las masas de agua intermedias-profundas durante Períodos Glaciales. Evidencias en otras cuencas oceánicas, como los Océanos Atlántico y Pacífico Occidental, plantean que durante el Último Máximo Glacial ( 23.000-19.000 años antes del presente, B.P. LGM) la disposición de las masas de agua fue diferente al presente, evidenciado por cambios en los valores isotópicos de carbono entre períodos glaciales/interglaciares. Investigaciones realizadas en la última década en el ESP, plantean que durante los últimos 25.000 años la ventilación de las masas de aguas intermedias fue similar o hubo un incremento de éstas, con respecto al presente. En la presente tesis, el objetivo fue reconstruir la geometría de las masas de agua intermedias- profundas en el Margen Continental Chileno Central (36º13’S -36º35’S), mediante el análisis de isótopos estables de oxígeno y carbono en Foraminíferos bentónicos y planctónicos, de los testigos sedimentarios (GeoB 7163-7; GeoB7167-6; SO161-SL22), de tres testigos sedimentarios (GeoB 7163-7; GeoB7167-6; SO161-SL22) extraídos entre los 537 y 2061m de profundidad, donde actualmente se ubica el Agua Intermedia Antártica (AAIW) y el Agua Profunda del Pacífico (PDW). Los resultados arrojados en este trabajo, mostraron un empobrecimiento en los valores isotópicos de oxígeno hacia el Holoceno de 1,22‰. Con respecto a los datos isotópicos de carbono, no se observaron diferencias en los datos isotópicos de carbono entre el LGM y el Holoceno. Por lo tanto, los resultados obtenidos en esta investigación indicaron que durante el LGM la ventilación del AAIW en el Margen Continental Chileno fue similar al presente; a diferencia con lo observado en el Océano Atlántico y el Pacífico Occidental.Item Distribución de los Isótopos Estables del Nitrógeno en la Zona de Mínima de Oxígeno Actual del Pacífico Sudoriental y su Variabilidad en los Sedimentos durante el Cuaternario Tardío(Universidad de Concepción, 2006) De Pol Holz, Ricardo Hernan; Ulloa Quijada, Osvaldo IvánLas zonas de mínimo de oxígeno presentes en la subsuperficie de ciertas áreas oceánicas poseen una relación directa con el ciclo del nitrógeno en el océano ya que albergan comunidades microbianas que remueven el nitrógeno reactivo del ecosistema. Sus conexiones con el sistema climático son directas por la producción de gases invernadero como el óxido nitroso e indirectas por regular parcialmente la disponibilidad de nitrógeno reactivo para el crecimiento del fitoplancton en el océano y por ende la efectividad de la bomba biológica para el secuestro de dióxido de carbono desde la atmósfera. Para el caso particular de la desnitrificación heterotrófica, el metabolismo bacteriano utiliza nitrato como aceptor final de electrones en la degradación de la materia orgánica, en lugares con escasa concentración de oxígeno como los que actualmente están presentes en la columna de agua del Mar Arábico, y los bordes orientales del Océano Pacífico Norte y Sur.Item Distribución de masas de agua intermedias y profundas en el Pacífico Suroriental durante el Pleistoceno Tardío y el Holoceno.(Universidad de Concepción, 2015) Reyes Macaya, Dharma Andrea; De Pol Holz, Ricardo Hernan; Martínez Méndez, GemaEl Pacífico Suroriental (ESP, Eastern South Pacific) es una región oceánica que presenta una estructura termohalina compleja debido a la confluencia de masas de agua procedentes tanto del Océano Austral como del Pacífico Subtropical. Es por ello, una región importante para la investigación de cambios hidrológicos asociados con cambios climáticos en latitudes altas y bajas en el pasado. En esta tesis se investiga la distribución e hidrología pasada desde aguas subsuperficiales a profundas en esta cuenca, para comprender de forma más integral la variabilidad de la circulación en el Pacífico Sur, con este fin se utiliza el concepto de Geometría de Masas de Agua (WMG, Water Mass Geometry). Éste corresponde a la distribución espacial de las masas de agua en una cuenca. La importancia de estudiar los cambios en WMG en el pasado es porque repercuten directamente en el clima, ello es debido a la conexión entre las características hidrográficas incorporadas desde las zonas de formación de las masas de agua hacia el océano interior y los cambios en el océano profundo traídos hacia superficie. Para ello, se presentan registros combinados de isótopos estables de foraminíferos bentónicos del testigo MARUM-MeBo a 956 m de profundidad frente al norte de Chile (GeoB15016, 27°29.48’S, 71°07.58’W) cuyos sedimentos se extienden hasta los 970,000 años B.P. (970 ka B.P.), de 65 nuevos registros sedimentarios (49 testigos de sedimento tipo multicore y 16 tipo gravity core) y datos publicados a lo largo del margen continental Peruano-Chileno y la cresta de Nazca entre los 160 y 4000 m de profundidad. Además se presentan resultados isotópicos de muestras de agua extraídas a lo largo del margen continental Chileno. Los registros permiten discernir los cambios en WMG de aguas subsuperficiales a profundas y evaluar de forma preliminar cambios en la circulación oceánica en esta región durante épocas glaciales-interglaciales con énfasis en el Último Máximo Glacial, la última transición glacial-interglacial y el Holoceno. Los resultados establecen que la señal isotópica de foraminíferos extraídos de sedimentos Holocenos presentan una coherencia numérica y espacial al compararlos con datos isotópicos del agua de mar, reflejando la distribución actual de las principales masas de agua en el Margen Continental Chileno y mostrando la suitabilidad de este procedimiento para estudios pasados. A lo largo del casi último millón de años se observa que durante los “peak” de periodos interglaciales el AAIW no estaría presente en el norte del margen continental chileno (27.5ºS) y sería reemplazada por el PDW. En cambio, durante períodos glaciales y fases frías de los interglaciales la presencia de AAIW aumentaría. Durante el Último Máximo Glacial, se evidencia un posible cambio en la geometría del horizonte superior del Agua Intermedia Antártica (Antarctic Intermediate Water, AAIW) con el Agua Ecuatorial Subsuperficial (Equatorial Subsurface Water, ESSW). Este horizonte muestra un aumento en los valores de δ1 8O y δ1 3C , sugiriendo un cambio en ventilación de esta masa de agua desde un estado poco ventilado a ventilado, posiblemente por la no presencia o el desplazamiento hacia latitudes bajas del ESSW frente a las costas de Chile. Además se observa un cambio de la extensión vertical del horizonte AAIW-PDW al norte de los 30ºS. Actualmente las dos masas de agua se mezclan entre los 800 y 900 m de profundidad, en cambio durante el Último Máximo Glacial parece darse entre los 850 y 1200 m de profundidad. Si bien los datos son limitados se sugiere una ligera expansión en profundidad de la AAIW en su frontera norte. Por su parte, resultados en aguas profundas muestran la presencia de un mínimo isotópico (δ1 3C ∿-0.2 ‰) glacial entre los 1200 y 3000 m de profundidad, por lo que se sugiere que un reservorio, quizás flotante de carbono glacial podría estar presente en esas profundidades del ESP. Por último, se presenta la reconstrucción hidrológica y de geometría preliminar durante la última transición glacial-interglacial. Si bien esperaríamos encontrar evidencias de que el AAIW advecto carbono negativo durante esta transición. Hasta la fecha datos de δ1 3C en foraminíferos bentónicos frente al margen continental Sudamericano no muestran tal comportamiento. El cambio de δ1 3C en aguas de fondo del Último Máximo glacial al Holoceno parece paulatino. Una mejor estrategia para estudiar esta transición será generar registros continuos desde el LGM hasta el Holoceno.Item Edad de reservorio regional (ΔR) pre bomba en el margen continental chileno.(Universidad de Concepción, 2014) Merino Campos, Víctor Hugo; De Pol Holz, Ricardo HernanLos estudios acerca de la edad de reservorio del radiocarbono en el océano a nivel global, son de suma importancia, ya que son un aporte a comprender la dinámica de este isótopo radioactivo en el sistema terrestre. En teoría, el océano superficial debería poseer la misma concentración de 14C que la atmósfera debido a su constante intercambio gaseoso, sin embargo, esto no es así, ya que existen procesos como la mezcla de aguas más profundas y antiguas con la superficie que la empobrecen en radiocarbono. Tal es el caso del Pacífico suroriental frente a Chile en donde existe un régimen permanente y también estacional de surgencia de aguas subsuperficiales, dependiente de la latitud. Por otra parte, se ha comprobado que la producción antropogénica, principalmente a través de pruebas nucleares, incrementa los valores naturales de radiocarbono. Por esto, es importante conocer la edad de reservorio pre-bomba del radiocarbono y si ésta posee variaciones latitudinales a lo largo del margen chileno. Los objetivos de este estudio han sido determinar la edad de reservorio en el océano Pacífico sureste frente a Chile, y evaluar diferencias latitudinales, utilizando valvas de moluscos cuya fecha de recolección sea anterior a 1956 debido a la sobreestimación de los valores de 14C a causa de los ensayos nucleares. Los resultados muestran edades de reservorio positivas para nueve de las once muestras analizadas, lo que refleja el aporte de aguas afloradas por surgencia en el centro de Chile, mientras que en el sur, se observa que las aguas provenientes de la zona subantártica también contribuyen con aguas envejecidas. Desde el año 1956 en adelante, se observa la influencia de los ensayos nucleares realizados en la atmósfera, los cuales provocaron una sobreproducción de radiocarbono, generando valores negativos en la concentración de este isótopo en los distintos reservorios en los que se distribuye.Item Edad de reservorio regional pre-bomba (DR) del radiocarbono (14C) a lo largo de la costa chilena.(Universidad de Concepción, 2017) Merino Campos, Víctor Hugo; De Pol Holz, Ricardo HernanEl radiocarbono (14C) es una herramienta útil como trazador de diferentes procesos, así como también en la datación. La datación con 14C de muestras de material marino incluyen inherentemente un denominado efecto o “edad de reservorio” (R) que es producido debido a la dinámica del océano, en el que en ciertas regiones, ascienden aguas más profundas hacia la superficie que son más antiguas y por lo tanto poseen una mayor edad de 14C. Globalmente, esta edad se ha calculado en alrededor de 400 años. Además, en las regiones específicas en donde esto ocurre, existe una desviación adicional respecto del océano global denominada como ΔR, la que es importante de conocer al momento de calibrar las edades y así poder conocer con una mayor exactitud los procesos o eventos que se encuentran bajo objeto de estudio. Hasta el momento, pocos estudios se han llevado a cabo a lo largo de la costa Chilena, para evaluar el efecto de oceanografía regional del Sistema de Corrientes de Humboldt (SCH) sobre los valores ΔR. Las formas más utilizadas para obtener nuevas edades ΔR comprenden el uso de material marino y terrestre contemporáneo a través de sitios arqueológicos, así como el uso de material calcáreo marino (principalmente moluscos) cuya fecha de recolección es ya conocida; lo que permite calcular de manera más exacta la edad de reservorio de una región particular. En este estudio se analizaron en total 37 muestras de valvas de moluscos provenientes de museos de las cuales 28 fueron seleccionadas para realizar cálculos de nuevas edades ΔR desde los 33 hasta los 54°S. Las nuevas edades en conjunto con las previamente publicadas muestran, en promedio, un patrón decreciente de norte a sur desde 175 ± 17 años 14C a 62 ± 11 años 14C entre los 19 y 54°S, lo que sería explicado por procesos de surgencia costera de carácter permanente en la zona norte, y la influencia del agua dulce proveniente desde los canales y fiordos del extremo sur. Por otra parte, se realizó también el análisis de isótopos estables de 13C y 18O en las valvas para identificar posibles aportes continentales o metabólicos sobre la fuente de carbono de éstas; no se observó ningún valor que pudiese indicar, su influencia sobre los ΔR calculados. En este estudio se entregan nuevas edades ΔR para la costa Chilena, en particular en aquellas regiones en donde hasta el momento no se tenían registros de estas como a los 37 y 42°S, aportando con nuevos datos para una calibración más exacta de edades 14C obtenidas a partir de material marino. Los nuevos datos indican una estrecha relación entre la presencia de ΔpCO2 en la superficie del océano provocado por la oceanografía regional dominante del SCH.Item Evaluación de la presencia y biomagnificación de compuestos orgánicos persistentes (COPs) en peces patagónicos.(Universidad de Concepción, 2014) Santos Pichún, Tamara Andrea; Barra Ríos, Ricardo Orlando; De Pol Holz, Ricardo HernanSe ha registrado la presencia de Compuestos Orgánicos Persistentes (COPs) en los ecosistemas polares y subpolares, situación que puede ser explicada por los procesos de fraccionamiento global y condensación fría. Debido a las propiedades físico-químicas de estos compuestos generan procesos en los organismos de bioacumulación, bioconcentración y biomagnificación. En este estudio, se analizó la presencia de Bifenilos Policlorados (PCBs) y Pesticidas Organoclorados en los peces costeros Eleginops maclovinus, Genypterus blacodes, Salmo salar, Salmo trutta y Schroederichthys chilensis en la Patagonia chilena, buscando relacionar la concentración de estos contaminantes con el tamaño, peso, posición trófica y la actividad EROD. Para esto, se cuantificaron las concentraciones de PCBs y Pesticidas Organoclorados mediante cromatografía gaseosa con captura de electrones, previa extracción mediante sistema soxhlet y clean-up mixto. La dieta y posición trófica se determinaron mediante análisis de contenido estomacal y análisis de isótopos estables (δ15N y δ13C). Las concentraciones de ΣPCBs variaron entre 1.17ng g-1 peso secoy 329.11 ng g-1 peso seco, mientras que de Hexaclorociclohexano (HCH) entre 1.68 (±0.50) ng g-1 peso secoy 2.27 (±1.16) ng g-1 peso seco y ΣDDT entre 0.07ng g-1 peso seco y 87.69 ng g-1 peso seco. Por otro lado, se distinguieron en general tres niveles tróficos (δ15N), el menor estaba dado por los salmónidos, luego E. maclovinus y el mayor fueron los ejemplares de G. blacodes y S. chilensis. Los niveles de EROD resultaron particularmente altos para G. blacodes, E. maclovinus y S. chilensis. Las concentraciones de ΣDDT y ΣPCBs mostraron relaciones positivas con el nivel trófico y la actividad EROD, mientras que HCH tuvo relaciones negativas para estas mismas variables. Es así, como se registró la presencia de COPs en peces costeros de la Patagonia y, además, una tendencia a biomagnificación de DDT y PCBs, con un posible efecto molecular sobre los organismos evaluados.Item Hábitos alimentarios de la raya de profundidad, Gurgesiella furvescens (De Buen 1959) capturada como fauna acompañante asociada a la pesquería de camarón y langostinos realizada entre la II y VIII región.(Universidad de Concepción, 2013) Ponce López, Tania Stephanie; Acuña Soto, Enzo; De Pol Holz, Ricardo HernanLa raya de profundidad Gurgesiella furvescens, no tiene valor económico en Chile, sin embargo, se captura como fauna acompañante de la pesquería de camarón nailon y langostinos. Esta especie se distribuye a grandes profundidades, desde el extremo norte de Chile hasta aproximadamente la 5ta Región de Valparaíso, rango que permite que se pueda capturar fácilmente en las flotas arrastreras de crustáceos. Debido a la poca información biológica de esta especie, el objetivo de este estudio fue determinar los hábitos alimentarios, el espectro trófico en base a métodos cuantitativos, e identificar variaciones según parámetros morfológicos o sexuales. Las muestras fueron obtenidas a partir de la pesca de arrastre científica de los cruceros de evaluación de camarón nailon y langostinos, entre la II y la VIII región del país, durante los meses de julio a diciembre. Se analizaron 36 estómagos, en los cuales se determinó el llenado del estómago, diversidad de presas, variación según sexo, madurez sexual. Se logró identificar 4 tipos de presas, preferentemente crustáceos. El índice de importancia relativa nos indicó que Heterocarpus reedi (85,84%) es la presa más representativa, esta fue la presa principa,l y Haliporoides diomedeae y crustáceos indeterminados, como presas secundarias de acuerdo al coeficiente de alimentación. El análisis de diversidad indica que la raya G,furvescens es un predador muy especialista. Se encontró una relación positiva entre el tamaño de las presas y el tamaño de los individuos, así como el tamaño de la boca del predador. La variación ontogénica presentó similitudes entre los diferentes rangos de madurez, y la relación entre el tamaño de las presas presenta diferencias entre machos y hembras según el tamaño de los individuos, no así, con el peso de las presas.Item Rol del océano y el clima en la modulación del gradiente latitudinal del radiocarbono atmosférico en el Hemisferio Sur.(Universidad de Concepción, 2022) Ancapichún Hernández, Santiago Eduardo; De Pol Holz, Ricardo HernanDel total global de átomos de carbono (C), el 98.89% son átomos de 12C (isótopo liviano), 1.11% de 13C (isótopo pesado no radiactivo) y solo un 10-10 % corresponden a átomos de 14C (isótopo pesado radiactivo). El átomo de 14C tiene una tasa de decaimiento radiactivo que es constante y aleatoria. Al decaer, se desintegra en partículas beta (-β) y átomos de nitrógeno. Cuando el átomo de 14C atmosférico es asimilado por algún ser vivo en sus estructuras sólidas, la concentración del 14C de estas estructuras disminuye a través del tiempo debido al decaimiento radiactivo, lo que se asocia a un envejecimiento. Al utilizar una curva de calibración, el 14C ha sido ampliamente utilizado para datar materia orgánica. Los árboles asimilan los isótopos de C formando anillos de crecimiento anuales, los cuales registran las proporciones isotópicas atmosféricas de C, siendo claves para la construcción de las curvas de calibración. Es así como los anillos de árboles son excelentes testigos de la variabilidad a través del tiempo del 14C atmosférico. En este sentido, se han constatado tres mecanismos naturales que modulan la variabilidad del 14C atmosférico: i) la producción de 14C en la estratósfera-baja, ii) el intercambio de C entre reservorios y iii) el transporte y mezcla de parcelas de aire. Por otro lado, existen dos mecanismos/eventos antropogénicos que han afectado significativamente los niveles de Δ14C atmosférico (que es la proporción 14C:12C corrigiendo el fraccionamiento isotópico dependiente de la masa y reincorporando el 14C perdido producto del decaimiento radiactivo): i) la quema de combustibles fósiles y ii) la detonación de armas termonucleares. De este modo, los anillos de crecimiento anuales de los árboles han sido utilizados para el estudio de estos mecanismos. No obstante, en las costas de Sudamérica frente al océano Pacífico Sudoriental, no existen registros de 14C atmosférico, siendo una interrogante i) las concentraciones de 14C atmosférico presentes en esta región, ii) su variabilidad a través del tiempo y iii) los principales mecanismos que la modulan. La presente tesis, además de mejorar significativamente las curvas de calibración del hemisferio sur, estudió la variabilidad a través del tiempo y los principales mecanismos que afectan al Δ14C atmosférico frente al océano Pacífico Sudoriental, a través del estudio de cuatro nuevos registros de Δ14C atmosférico. De este modo, se encontró la ocurrencia de un notable gradiente latitudinal de Δ14C atmosférico positivo de norte a sur a lo largo de las costas de Sudamérica occidental, el cual presentó ciertas excepciones asociadas al efecto del transporte y mezcla de parcelas de aire y al intercambio de C entre reservorios. Se determinó que los principales moduladores de las concentraciones de Δ14C atmosférico de Sudamérica tropical fueron el intercambio de carbono entre la atmósfera, la biósfera amazónica y el océano subtropical y los patrones de circulación atmosférica tropical. Por otro lado, la surgencia de aguas profundas y viejas, empobrecidas en 14C debido al decaimiento radioactivo, afectaron significativamente los niveles de Δ14C atmosférico sobre el océano austral disminuyendo los niveles de Δ14C. Los niveles de Δ14C atmosférico de las latitudes medias y altas del hemisferio sur permitieron estudiar en detalle la variabilidad a través del tiempo de las emisiones de CO2 del océano austral. De este modo, se encontró una notable, y sin precedentes, variabilidad interanual de las emisiones de CO2 del océano austral. Concluimos que las concentraciones de 14C atmosférico a lo largo del océano Pacífico Sudoriental trazan importantes mecanismos del sistema climático terrestre como lo son: i) El flujo del carbono entre la atmósfera, biósfera e hidrósfera, ii) Los patrones de circulación atmosférica y iii) La surgencia de aguas profundas y viejas del océano austral.