Revista Chilena de Historia Natural (Jun 2004)
Nitrogen sediment fluxes in an upwelling system off central Chile (Concepción Bay and adjacent shelf) during the 1997-1998 El Niño Flujos de compuestos nitrogenados desde los sedimentos, en un sistema de surgencia de Chile central (Bahía Concepción y plataforma adyacente) durante El Niño 1997-1998
Abstract
Two stations representing coastal and shelf environments (bay of Concepción and adjacent shelf, respectively) were sampled in order to assess benthic nitrogen fluxes. During the study period anomalously high oxygen bottom waters conditions were observed, coinciding with the 1997-1998 El Niño event. From both sites, intact sediment cores were collected for incubation experiments to directly estimate total ammonium fluxes. Pore-water chemistry was also assessed to estimate diffusive fluxes of nitrogen compounds (NH4+, NO3- and NO2-). The NH4+ flux from incubation experiments ranged from 0.55 to 2.18 mmol m-2 day-1 in the inner bay and from 1.84 to 2.14 mmol m-2 day-1 on the shelf. NO3- diffusive fluxes to the sediments were observed in the bay in March (-17 x 10-2 mmol m-2 day-1)and on the shelf in November (-2.7 x 10-2 mmol m-2 day-1), associated with the lowest NH4+ diffusive fluxes and coincident with a stronger gradient of Eh in the first centimeters of the sediments. Besides, total NH4+ fluxes lower than in normal periods were observed, suggesting the influence of less reducing conditions, consequence in turn of the lower fluxes of particulated organic material and higher dissolved oxygen in the bottom waters. These conditions were probably imposed by the El Niño event. On the other hand, and relative to previous reports, an increase of irrigation coefficients (DI) was estimated. Thus, the flux extension of other nitrogen compounds could have acquired relevance in relation to NH4+ fluxes during the study periodSe analizaron los flujos de compuestos nitrogenados desde los sedimentos en dos áreas representativas de condiciones costeras y de plataforma (Bahía Concepción y plataforma adyacente, respectivamente). Durante el período de muestreo las aguas de fondo presentaron un anómalamente alto contenido de oxígeno disuelto, coincidente con el evento El Niño 1997-1998. De ambos sitios, se incubaron testigos de sedimento intactos para determinar los flujos totales de NH4+. Además se determinó la concentración de NH4+, NO3- y NO2- en el agua intersticial para estimar los flujos difusivos de compuestos nitrogenados en la interfase agua-sedimento. Los flujos de NH4+ totales variaron entre 0,55 y 2,18 mmol m-2 día-1 al interior de la bahía y entre 1,84 a 2,14 mmol m-2 día-1 en la plataforma. Se observaron flujos difusivos de NO3- en dirección a los sedimentos al interior de la bahía en Marzo de 1998 (-17 x 10-2 mmol m-2 día-1)y en la plataforma en Noviembre de 1997 (-2,7 x 10-2 mmol m-2 día-1) asociados a los flujos difusivos de NH4+ más bajos, coincidiendo esto con la mayor gradiente de Eh en los sedimentos superficiales. Además, los bajos flujos de NH4+ medidos en comparación con mediciones previas, sugieren la influencia de un ambiente menos reductor, generado a su vez por la disminución del flujo de material orgánico particulado y por el aumento de las concentraciones de oxígeno disuelto en las aguas del fondo. Estas condiciones fueron generadas probablemente por el evento El Niño. También, con relación a reportes previos se registró un incremento en los coeficientes de irrigación (DI). Todo esto sugiere que durante este período los flujos de otros compuestos nitrogenados podrían haber adquirido relevancia con relación a los flujos de NH4+
