Se consideró que la manera más simple de visualizar los datos en primera instancia es a partir de perfiles donde se agrupan los datos obtenidos de las 40 estaciones en valores promedio con desviación estándar por profundidad. De esta manera se puede observar la tendencia general de los datos en la columna de agua promedio del golfo de México.
Figura 11. P erfil vertical de 𝛅𝟏𝟑 𝐂𝐂𝐈𝐃 por profundidad prom edio de todas las
estacio n es (las barras negras representan la desviación estándar de cada prom edio)
Como se observa en la figura 11, Los valores δ!" C!"# superficiales promedio son
cercanos a 1.02 ±0.13‰. Desde la superficie hasta los 50m el cambio es poco ( menor a 0.01‰), lo cual muestra la homogeneidad de los procesos de intercambio de CO2 y
biológicos en la capa de mezcla. La siguiente profundidad de muestreo fue de 150 metros, donde se encuentran los valores de δ!" C!"# más ligeros de la columna de agua con valores promedio de 0.65 ± 0.9‰. A mayores profundidades la composición
isotópica del CID se vuelve progresivamente más pesada. Los valores en 300 y 400 m son similares, 0.71 ± 0.6‰ y 0.74 ± 0.3‰. De 500 m a los 1200 m de profundidad la composición isotópica del CID se hace consistentemente más enriquecida en 13C, y hay un aumento constante de 0.75 a 1.00‰. Desde los 1200 hasta el fondo los valores promedio se mantienen entre 1.00 y 1.10‰. Las composiciones isotópicas del CID medidas en el GM son principalmente el resultado de la mezcla de las composiciones isotópicas de dos fuentes: el aportado al reservorio oceánico por procesos que se llevaron a cabo en la superficie del océano y el aportado al reservorio oceánico por procesos de remineralización en las aguas subsuperficiales, como se esquematizó en la figura 5. Para poder interpretar los procesos que controlan los valores δ!" C!"#
observados es importante conocer la distribución de otras variables como las concentraciones de O2, las del PO4 y el CID así como el AOU.
Figura 12. P erfil vertical de la concentración de O2 por profundidad prom edio de
todas las estaciones. (E n rojo se representan los valores prom edio de cada profundidad y en negro la respectiva desviación estándar)
El perfil de O2 es relativamente similar al de δ!" C!"#, con valores relativamente altos en la superficie de 193 ± 2 µmol/kg, seguidos por una disminución hasta los 500 m que resulta en valores mínimos de 112 ± 3 µmol/kg y a partir de ahí un aumento consistente hasta 1200 m de profundidad. Desde esa profundidad hasta el fondo los valores prácticamente constantes y llegan a su máximo valor 206 ± 0.6 µmol/kg. Sin embargo una importante diferencia es que el mínimo de δ!" C!"# se encuentra aproximadamente
a los 150 m y el mínimo de O2 se encuentra entre los 300 y 500 m de profundidad.
Figura 13. P erfil vertical de A O U por profundidad prom edio de todas las
estacio n es. (E n rojo se representan los valores prom edio de cada profundidad y en negro la respectiva desviación estándar)
El perfil de AOU es similar al de O2. Sin embargo, el máximo AOU promedio se
encontró a 600 m (169 ± 5 µmol/kg), a mayor profundidad que el mínimo de O2 y aún
más profundo que el mínimo de δ!" C!"#. Comparando el perfil de δ!" C!"# con los perfiles
de CID y de PO4 (figura 14) se puede observar que los valores máximos de estas dos
variables, 2213 ± 11 µmol/kg y 1.80 ± 0.14 µmol/kg, respectivamente, esperados en la zona donde ha ocurrido una mayor remineralización, se encuentran cerca de la
profundidad de máximo AOU y a mayor profundidad que los valores mínimos del δ!" C!"#.
Figura 14. P erfiles verticales de C ID y de P O4 por profundidad prom edio de todas
las estaciones. (las barras negras representan la desviación estándar de cada prom edio)
De estas observaciones resulta evidente que en el GM los valores mínimos promedio de δ!" C!"# no se encuentran a la misma profundidad del máximo aparente de
remineralización de materia orgánica. Para poder entender mejor la distribución de los valores δ!" C!"# que se midieron en el GM hay que tomar en cuenta que cada masa de agua tendrá valores δ!" C!"# que dependen de la cantidad de remineralización de
materia orgánica que ahí se haya llevado a cabo y de los valores preformados adquiridos por cada masa de agua cuando estuvo en contacto con la atmósfera por última vez.
5.2 Diagramas T-S
Las masas de agua del GM se distinguieron a partir de los datos de temperatura potencial, de salinidad y de las anomalías de densidad potencial obtenidos en todas las estaciones (tabla 1, figura 16).
T abla 1. Interv alos de tem peratura potencial, salinidad y anom alía de densidad potencial de las m asas de agua observadas en el golfo de M éxico.
Masa de agua Intervalo de profundidad (m) Intervalo de temperatura potencial (°C) Intervalo de salinidad Intervalo de anomalía de densidad potencial (kg/m3) Sup 0 a 50 24.7 a 29 35.6 a 36.6 22.5 a 24.6 SUW 80 a 200 19.5 a 24.8 36.7 a 36.9 24.7 a 26 GCW 50 a 120 19.4 a 24.4 36.5 a 36.6 24.8 a 26 18° 120 a 240 16 a 19 36.1 a 36.5 26.1 a 26.5 NACW 240 a 420 12 a 15.6 35.5 a 36 26.6 a 27 SACW 420 a 680 7.4 a 11.6 35 a 35.4 27.04 a 27.35 AAIW 680 a 1000 5.2 a 7.2 34.92 a 34.95 27.36 a 27.6 NADW 1000 a fondo 4.3 a 5 34.94 a 34.97 27.61 a 27.76
Figura 15. D iagram a T-S con profundidades y con m asas de agua observadas en el golfo de M éxico en julio de 2011.
Como se observa en el diagrama T-S (figura 16), durante la campaña oceanográfica XIXIMI-II se muestreó tanto la masa de agua SUW (con salinidad mayor a 36.7) como la masa de agua GCW (con salinidad menor a 36.6). Esto es indicativo de que en algunas estaciones se muestreó la masa de agua SUW antes de mezclarse con el agua superficial del GM, mientras que en otras estaciones se muestreó el agua GCW, que es el resultado de la mezcla de invierno del SUW con el agua superficial del GM (Caso et al. 2004). Los diagramas T-S también se utilizaron para visualizar los valores de
δ!" C!"#, CID, O2 y PO! obtenidos en las 40 estaciones de muestreo y distinguir las
masas de agua en las que fueron medidos.
Figura 16. D iagram a T-S con valores 𝛅𝟏𝟑 𝐂𝐂𝐈𝐃 m edidos con m uestras de agua
Los valores δ!" C!"# más elevados (mayores a 1.1‰) se encuentran en las aguas
superficiales. En la masa de agua SUW tan solo hay 3 datos con una media de 0.70‰. Estos valores son más bajos que los correspondientes a los de la masa de agua GCW, con una media de 0.80‰. Los valores más ligeros (menores a 0.7‰) se encuentran claramente ubicados en la masa de agua de los 18°. Por debajo de la masa de agua de los 18° los valores de δ!" C!"# van en aumento por masa de agua, hasta llegar a valores
Figura 17. D iagram as T -S con concentraciones de C ID y de P O4 m edidas con
m uestras de agua
Las concentraciones de CID y de PO4 presentan un patrón de variación similar: las
concentraciones son mínimas en la superficie (menores a 2160 µmol/kg y 0.3 µmol/kg, respectivamente). Fueron un poco más altas en la masa de agua de los 18°C (2160 a 2180 µmol/kg y 0.5 a 0.8 µmol/kg, respectivamente), aumentan en la masa de agua NACW (2180 a 2200 µmol/kg y 1 a 1.5 µmol/kg, respectivamente), hasta alcanzar concentraciones máximas en la masa de agua SACW (2210 a 2230 µmol/kg y 1.5 a 1.8
µmol/kg, respectivamente). La masa de agua AAIW tiene concentraciones de CID y de PO4 similares pero menores que la masa de agua SACW, y la masa de agua NADW
tiene concentraciones similares pero mayores que la masa de agua NACW (2190 a 2200 µmol/kg y 1.6 a 1.8 µmol/kg, respectivamente).
Para representar al O2 y el AOU, se utilizaron los datos continuos obtenidos con CTD,
agua. Cada punto representa una medición de O2 realizadas en cada metro de
profundidad en las 40 estaciones.
Figura 18. D iagram as T-S con concentraciones de O2 m edidas in situ con C T D y
co n v alo res d e A O U calcu lad o s
Las aguas superficiales tienen altas concentraciones de O2 que varían entre 190 y 220
µmol/kg y valores de AOU de 0 µmol/kg. Con las concentraciones de O2 se puede
observar una clara diferencia entre la masas de agua SUW y GCW, la primera con concentraciones de O2 entre 150 y 170 µmol/kg y valores de AOU entre 50 y 60 µmol/kg
y la segunda con concentraciones de O2 entre 190 y 210 µmol/kg y valores de AOU
entre 15 y 30 µmol/kg. La masa de agua de los 18° es la que presenta una mayor variabilidad en sus concentraciones de O2 que se encuentran entre 125 y 155 µmol/kg
con valores de AOU entre 80 y 110 µmol/kg. Las concentraciones de O2 son mínimas
en las aguas centrales, en la masa de agua NACW se midieron concentraciones entre 110 y 130 µmol/kg con valores de AOU entre 120 y 140 µmol/kg, mientras que la masa
de agua SACW presenta concentraciones entre 110 y 120 µmol/kg. Por su parte, los valores de AOU son máximos en las masas de agua del Atlántico Sur, SACW y AAIW, con valores entre 160 a 170 µmol/kg en la masa de agua central y entre 150 y 160
µmol/kg en la masa de agua intermedia. Las concentraciones máximas de O2 en el GM
se encuentran en la masa de agua NADW con concentraciones entre 200 y 202
µmol/kg, los valores de AOU en esta masa de agua se encuentran entre 110 y 112
µmol/kg y son menores que los de las masas de agua NACW, SACW y AAIW.
5.3 Variaciones horizontales en la concentración de O2 y los valores