Estrategias para la Simulación de la Química Orgánica del Hielo Marino: Pruebas y Desarrollo en el Ártico
Autores: Elliott, Scott; Jeffery, Nicole; Hunke, Elizabeth; Deal, Clara; Jin, Meibing; Wang, Shanlin; Elliott Smith, Emma; Oestreicher, Samantha
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Estrategias para la Simulación de la Química Orgánica del Hielo Marino: Pruebas y Desarrollo en el Ártico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Algas de hielo
Macromoléculas orgánicas
Geoquímica del hielo marino
Crecimiento de algas
Máximos de clorofila
Biopolímeros
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Se prueba un mecanismo numérico que conecta la ecodinámica de las algas de hielo con la acumulación de macromoléculas orgánicas dentro de canales de salmuera panártica modelados. Las simulaciones se realizan fuera de línea en una representación reducida de la geoquímica del hielo marino. Las cantidades de los impulsores físicos derivan del código global de hielo marino CICE, incluyendo la cobertura de nieve, el grosor y la temperatura interna. El marco se promedia sobre diez zonas biogeográficas boreales. El crecimiento algal limitado por nutrientes, luz y sal apoya el pastoreo, la mortalidad y el flujo de carbono. El transporte vertical es difusivo pero responde a la estructura de los poros. Los máximos de clorofila en la capa inferior simulada son razonables, aunque se retrasan aproximadamente un mes en relación con las observaciones debido a incertidumbres en la variabilidad de la nieve. La biota de niveles superiores surge intermitentemente durante eventos de inundación. Las concentraciones macromoleculares se rastrean como proteínas proxy, polisacáridos, lípidos y húmicos refractarios. Los biopolímeros frescos sufren sucesión y eliminación por parte de bacterias. Los orgánicos de referencia ingresan únicamente a través de la disrupción celular, por lo que el contenido interno de carbono está inicialmente sesgado a la baja. Al incluir la exudación, se logra un acuerdo con los datos de carbono orgánico disuelto o de biopolímeros individuales dado el fuerte liberación acoplada a la intensidad de luz. El carbono detrital alcanza entonces cientos de micromolares, suficiente para soportar cambios estructurales en la matriz de hielo.
Descripción
Se prueba un mecanismo numérico que conecta la ecodinámica de las algas de hielo con la acumulación de macromoléculas orgánicas dentro de canales de salmuera panártica modelados. Las simulaciones se realizan fuera de línea en una representación reducida de la geoquímica del hielo marino. Las cantidades de los impulsores físicos derivan del código global de hielo marino CICE, incluyendo la cobertura de nieve, el grosor y la temperatura interna. El marco se promedia sobre diez zonas biogeográficas boreales. El crecimiento algal limitado por nutrientes, luz y sal apoya el pastoreo, la mortalidad y el flujo de carbono. El transporte vertical es difusivo pero responde a la estructura de los poros. Los máximos de clorofila en la capa inferior simulada son razonables, aunque se retrasan aproximadamente un mes en relación con las observaciones debido a incertidumbres en la variabilidad de la nieve. La biota de niveles superiores surge intermitentemente durante eventos de inundación. Las concentraciones macromoleculares se rastrean como proteínas proxy, polisacáridos, lípidos y húmicos refractarios. Los biopolímeros frescos sufren sucesión y eliminación por parte de bacterias. Los orgánicos de referencia ingresan únicamente a través de la disrupción celular, por lo que el contenido interno de carbono está inicialmente sesgado a la baja. Al incluir la exudación, se logra un acuerdo con los datos de carbono orgánico disuelto o de biopolímeros individuales dado el fuerte liberación acoplada a la intensidad de luz. El carbono detrital alcanza entonces cientos de micromolares, suficiente para soportar cambios estructurales en la matriz de hielo.