Oceanografía Química Taller De Trabajo 1. ¿Cuál es la mayor fuente de las emisiones de azufre a la atmósfera a escala global? Expresar en porcentaje dichas fuentes. La mayor fuente de emisiones de azufre a la atmósfera es la antropogénica con un 70% seguida de la biogénica con un 23% y la volcánica con un 7%. Del porcentaje de emisiones biogénicas el 90% es de la biogénica oceánica. 2. ¿Qué es el DMSP? Se trata del compuesto sulfurado (dimetilsulfoniopropionato) que es bastante abundante en el interior del fitoplancton. Cumple una función protectora/defensiva frente a condiciones de baja temperatura o alta fuerza iónica protegiendo las proteínas y estabilizando la membrana plasmática. Su degradación enzimática forma DMS y acrilarato. 3. ¿Qué es el DMS? Se trata de la forma más abundante y volátil del azufre (dimetilsulfuro) que proviene de la degradación enzimática del DMSP explicada en la pregunta anterior. 4. ¿Cómo se forma el DMS? El DMS procede de la rotura realizada por la enzima DMSP lisasa del DMSP junto con el acrilarato en el fitoplancton. 5. Hipótesis CLAW: Explicar en qué consiste dicha hipótesis. Consiste en que la regulación del clima por el fitoplancton es posible mediante la producción del DMS. Este compuesto producido por el fitoplancton contribuye en la formación de nubes constituyendo sus núcleos de condensación. Las nubes a su vez influyen sobre el clima, la temperatura y la luz solar que vuelven a afectar al fitoplancton productor de DMS. 6. Define el concepto de albedo Es una medida de la capacidad que tiene una superficie para reflejar la luz, en un sentido global, la proporción de la radiación solar que llega a la Tierra y se refleja de vuelta al espacio. 7. Define el concepto de núcleo de condensación de las nubes (CCN) Son diminutas partículas en suspensión que sirven como núcleos de condensación de agua en las nubes. La cantidad y el tamaño de CCN determina la profundidad óptica de la nube y, por lo tanto, el albedo. 8. ¿Cuál es el “feedback” entre la producción del DMS y el cambio climático? Según la hipótesis de CLAW algunos organismos del fitoplancton contribuyen a la producción de DMS que luego regulará la formación de nubes. La formación de nubes afecta al clima bloqueando la radiación solar aumentando la radiación reflejada. Esto puede influir sobre el fitoplancton y, por tanto, sobre la producción de DMS. Por ejemplo, un descenso muy alto de la radiación puede disminuir la producción de fitoplancton y con ello la de DMS que disminuiría la producción de nubes y permitiría la recuperación de la radiación. 9. Algunos estudios sugieren que variables climáticas como la luz, los nutrientes, la temperatura y la salinidad determinan la producción de DMS ¿Cómo cree que podrían influir dichas variables? Aún no está claro si la biosíntesis DMSP es directamente dependiente de la luz. Aunque la absorción sin luz de sulfato exógeno es común en las microalgas, hay poca evidencia para la producción de DMSP en ausencia de luz. Un estudio reciente ha encontrado que la tasa de síntesis de DMSP en el fitoplancton oceánico fue un proceso diurno y que era estrictamente proporcional a la fijación del carbono-14 (fotosíntesis, que requiere luz). Tampoco hay una respuesta clara sobre si la producción de DMSP responde a los cambios en la intensidad de la luz solar, las observaciones experimentales de contenido DMSP intracelular bajo diferentes tratamientos de radiación han dado resultados ambiguos. Stefels recientemente ha planteado la hipótesis de que la producción DMSP es un mecanismo de desbordamiento para cuando el crecimiento es desequilibrado por la escasez de nutrientes y hay una necesidad de disipar el exceso de energía y exceso de azufre reducido. Debido DMSP se sintetiza a partir de Metionina a través de la pérdida de la fracción de N, su producción puede salvar y regenerar N intracelulares asimilando azufre. La hipótesis de Stefels está de acuerdo con la noción de Margalef que, debido captura de fotones, que proporciona una reducción de la potencia de la célula, no se puede retirar totalmente, la síntesis de nitrogeno (N) o fósforo (P) en células pobres se estimula cuando los nutrientes esenciales son escasos y la célula no puede invertir en proteínas y la división. Estas sustancias de desbordamiento de energía de carbono podrían evolucionar a través de la selección natural para ser útil en la célula y convertirse en componentes de, por ejemplo, las estructuras auxiliares o mecanismos de defensa. En la capa de mezcla es donde el fitoplancton tiene los nutrientes necesarios a disposición. Ésta depende enormemente de la estratificación. La estratificación puede darse debido a una alta exposición de radiación solar. Si el agua está estratificada y no llegan los nutrientes suficientes el numero de organismos fitoplanctónicos será menor y con ello la producción de DMS. La temperatura afecta a la producción de DMS más directamente ya que el DMSP tiene un propósito crioprotector por lo que frente a bajas temperaturas se fabricará más DMSP y por ello más DMS. La salinidad también afecta de manera similar a la temperatura. En este caso, debido a la función osmoprotectora del DMSP, con un incremento de la salinidad aumentará la fuerza iónico y por tanto el DMS para estabilizar la membrana. Aunque la situación es algo más compleja ya que de haber mucha radiación no tendría lugar las temperaturas frías necesarias para la producción de DMSP con propósito crioprotector y por tanto se produciría menos DMS pero también habría mucha evaporación y con ello aumentaría la salinidad y podrían desarrollarse especies que producen DMSP con propósito osmoprotector que fabriquen por la razón descrita.