Se descubre que el río Pará contribuye con altas concentraciones de metales traza al estuario del Amazonas

Jun 20, 2023

31 de julio de 2023

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por la Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemanes

El río Amazonas es el río más grande del mundo. Descarga alrededor de una quinta parte de la escorrentía mundial de agua dulce, lo que da como resultado una columna de agua dulce rica en nutrientes y oligoelementos que ingresa al Océano Atlántico.

Hasta ahora se suponía que los sólidos en suspensión se disolvían parcialmente en la columna de agua del estuario y, por lo tanto, representaban una fuente importante de trazas de metales, pero los últimos resultados refutan esta teoría. Se examinaron los isótopos de los elementos neodimio (Nd) y hafnio (Hf). Estos pueden servir como trazadores de origen, es decir, mediante su análisis se puede determinar de dónde proceden las masas de agua. Cada río tiene su propia firma isotópica que representa la roca madre en el interior.

"Un estudio anterior había encontrado un aumento en la concentración disuelta y la variabilidad de los isótopos de neodimio en el estuario del Amazonas y concluyó que estos se disuelven a partir de partículas transportadas por el río en su camino hacia el océano abierto", dice el primer autor del estudio, Antao Xu.

Es un doctorado. estudiante del grupo de Paleoceanografía Química dirigido por el Profesor Dr. Martin Frank en el Centro GEOMAR Helmholtz de Investigación Oceánica de Kiel, quien fue codirector científico de la expedición METEOR M147 (estudio oficial del proceso GEOTRACES GApr11) en el estuario del Amazonas (el científico jefe fue el Prof. Dr. Andrea Koschinsky, Universidad Constructora de Bremen).

"Ahora hemos desmentido esta conclusión", afirma Martin Frank. "Podemos demostrar que los cambios en la composición de isótopos son el resultado de la mezcla de agua dulce del cercano río Pará".

La entrada del vecino río Pará al sur de la desembocadura del Amazonas muestra concentraciones de neodimio y hafnio disueltos significativamente elevadas. Al mismo tiempo, tiene un valor de pH bajo. Esto llevó a otro hallazgo importante. El coautor Ed Hathorne dice: "Observamos la relación entre la concentración de neodimio y el pH en ríos de todo el mundo".

Resultó que la concentración de neodimio se puede inferir directamente del pH. Esto permitió una estimación revisada del flujo global de neodimio fluvial disuelto, que es al menos tres veces mayor de lo que se pensaba anteriormente, según el coautor Georgi Laukert de la Universidad de Dalhousie, Halifax, Canadá y el Instituto Oceanográfico Woods Hole, Woods Hole, EE.UU.

El estudio forma parte del proyecto internacional a largo plazo GEOTRACES, cuyo objetivo es mapear la distribución global de trazas de metales disueltas en agua de mar y sus isótopos para comprender mejor sus fuentes, sumideros y vías de distribución. Como paleooceanógrafo, Martin Frank y su grupo de trabajo están realmente interesados ​​en los metales traza en su función como indicadores de la historia climática pasada y los procesos oceánicos.

"La composición isotópica nos sirve como indicador de la circulación oceánica del pasado", dice Frank. "Sin embargo, todavía necesitamos una mejor comprensión de los procesos de control en el océano actual para poder aplicar estos indicadores de manera más confiable". Esto está en consonancia con el enfoque transdisciplinario de integrar la investigación en GEOMAR, cuyo tema central es "metales en el océano".

Frank dice: "Para poder desarrollar modelos fiables para todo el sistema océano-atmósfera-clima, necesitamos comprender mejor la circulación oceánica global y la distribución de los metales traza acoplados a ella, para lo cual necesitamos conocer las entradas de oligoelementos de la tierra."

GEOTRACES es un programa global que tiene como objetivo mejorar la comprensión de los ciclos biogeoquímicos de oligoelementos y sus isótopos en el medio marino. Gran parte de lo que se sabe sobre las condiciones oceánicas en el pasado y, por tanto, sobre el papel del océano en la variabilidad climática, se deriva de patrones de oligoelementos e isótopos registrados en archivos marinos (sedimentos, corales, etc.).

Un mejor conocimiento de los procesos que gobiernan la distribución de estos trazadores en el océano moderno puede mejorar nuestra comprensión de las condiciones oceánicas pasadas registradas en archivos marinos, a partir de las cuales se pueden hacer predicciones de cambios futuros de manera más confiable.

El trabajo se publica en la revista Nature Communications.

Más información: Antao Xu et al, Se pasaron por alto las contribuciones fluviales de neodimio y hafnio disueltos al estuario y los océanos del Amazonas, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-39922-3

Información de la revista:Comunicaciones de la naturaleza

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