Proyecto CARIACO

Características oceanográficas de la

fosay sude Cariaco relación con los cambios climáticos

Desde 1995 el proyecto CARIACO ha llevado a cabo el estudio sistemático de la fosa de Cariaco, generando una gran cantidad y variedad de información. Este Proyecto multi-institucional permite unir esfuerzos de diferentes grupos de investigación venezolanos y extranjeros en el logro de metas comunes. La integración optimiza el uso de los recursos disponibles para la investigación oceanográfica en Venezuela, y ofrece una amplia plataforma de trabajo para la formación profesional y académica de recursos humanos en ciencias marinas.

Características oceanográficas de la fosa de Cariaco y su relación con los cambios climáticos Edición: Ramón Varela (EDIMAR), Eduardo Klein e Iliana Chollett (INT ECMAR) Fotografías: Archivo fotográfico CARIACO | Ilustraciones: Iliana Chollett Diseño Gráfico: Sulfato Mix C.A. Depósito legal lf09520075512503 | ISBN 978-980-12-2637-6 Impreso en los talleres de Gráficas Acea C.A. el mes de julio de 2007.

Este folleto fue financiado por el Fondo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (FONACIT, adscrito al MCT) a través del Proyecto CARIACO # 2000001702.

1 Introducción

En el mar oriental de Venezuela se encuentra un lugar único: la fosa de Cariaco. Se trata de la segunda cuenca anóxica natural más grande del planeta después del mar Negro, y la única cuenca permanentemente anóxica existente en las aguas marinas abiertas. El Proyecto CARIACO se desarrolla en esta localidad extraordinaria, y durante la última década ha generado una gran variedad de información (meteorológica, hidrográfica, geológica, química y biológica), estudiando la compleja relación existente entre los cambios en el clima local, la hidrografía y la producción primaria, así como el flujo de sedimento y carbono dentro del mar y hacia la atmósfera.

El Proyecto CARIACO, —Variación espacial y temporal de las características oceanográficas de la fosa de Cariaco y su relación con los cambios climáticos—, se inició en noviembre de 1995 estableciendo como actividad principal una serie de tiempo oceanográfica en la cuenca oriental de la fosa de Cariaco (ubicada a 10°30’N y 64°40’O, Figura 1), con cruceros que visitan la estación CARIACO una vez al mes para colectar muestras de agua, sedimento y organismos marinos y realizar mediciones físicas y químicas de la columna de agua hasta 1.300 m de profundidad. Para diciembre de 2.006 se habían realizado 129 cruceros: más de 11 años de observaciones continuas, que hacen de CARIACO la serie de tiempo de mediciones oceanográficas más larga en el Caribe.

FIGURA 1. Mapa de la región oriental de Venezuela mostrando la ubicación de la fosa de Cariaco y la estación oceanográfica CARIACO (10°30’ N y 64°40’ O).

CARIACO es, en la actualidad, un proyecto interdisciplinario entre investi-

tado de los estudios realizados. Para dar respuesta a estas interrogantes y

gadores de seis instituciones venezolanas y cinco universidades norteame-

para mantener lo que hoy en día es una de las series oceanográficas más

ricanas. Las actividades del Proyecto se realizan gracias a la contribución

reconocidas a nivel mundial, es necesario asegurar la continuidad de la

continua en recursos, infraestructura y personal por parte de las diversas

operación de la estación oceanográfica CARIACO, a través de un adecuado

instituciones participantes. El financiamiento nacional ha sido otorgado por

soporte económico y con el apoyo y la experiencia de profesionales, técni-

el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas (CONICIT

cos y estudiantes venezolanos.

1.995-2.000) y por el Ministerio de Ciencia y Tecnología a través del Fondo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (FONACIT desde 2.002). Por otra parte, la National Science Foundation (NSF) y durante un tiempo la National Aeronautics Space Administration (NASA) han financiado desde 1.995 a los investigadores de las universidades de los Estados Unidos.

Desde sus inicios, la filosofía del Proyecto ha apuntado hacia la difusión de los resultados obtenidos, los cuales son compartidos de forma abierta. Es por ello que, después de un control de calidad riguroso, los datos son publicados y están disponibles para cualquier usuario interesado vía Internet. Ésta política permite la proyección de CARIACO y propicia un ambiente de diálogo y discusión entre investigadores del área que nutre al Proyecto y permite su crecimiento.

Los resultados de este esfuerzo se resumen, hasta diciembre de 2.006, en 26 tesis de grado, 123 trabajos presentados en congresos nacionales e internacionales y 48 artículos publicados en revistas arbitradas (Figura 2). Sin embargo, CARIACO todavía tiene muchas preguntas por responder. Algunos aspectos del Proyecto —aún teniendo los registros— no

FIGURA 2. Número acumulado de trabajos científicos producidos a raíz del Proyecto CARIACO entre los años 1996 y 2006.

han sido estudiados a fondo, y han surgido nuevas preguntas como resul-

3 Características oceanográficas de la fosa de Cariaco y su relación con los cambios climáticos

2

Área de estudio

La fosa de Cariaco es un hundimiento de la corteza terrestre dentro de la plataforma continental del oriente de Venezuela. Tiene una forma alargada, orientada en dirección Este-Oeste con una longitud aproximada de 200 km de largo y de 70 km de ancho. La fosa esta formada por dos grandes depresiones y una subcuenca más pequeña al oeste de Margarita, las cuales están separadas por sillas o zonas menos profundas. La depresión oriental es más pequeña que la occidental —aunque ambas alcanzan una profundidad cercana a 1.400 m— y sobre ella está ubicada la estación de estudio del Proyecto CARIACO (Figura 1).

La región es afectada por una surgencia estacional marcada, donde durante los primeros meses del año y ocasionalmente en junio-julio, el agua que se encuentra cerca de los 150 metros de profundidad emerge a la superficie producto de la acción del viento. Esto hace que las aguas superficiales sean relativamente frías, ricas en nutrientes, y favorezcan un intenso crecimiento de fitoplancton cerca de la superficie (Figura 3). Por debajo de los 250 m de profundidad las aguas se encuentran aisladas y adquieren características particulares como un estado de anoxia total y una temperatura y salinidad casi constantes. Así, la fosa de Cariaco presenta dos sistemas diferentes (Figura 4): uno superficial, dominado por una alta productividad biológica debida a la fotosíntesis, y otro profundo, dominado por actividad biológica microbiana, que descompone la materia orgánica producida en la capa superficial y agota la reserva de oxígeno en estas aguas profundas y aisladas. Estas peculiaridades hacen de la fosa de Cariaco un objeto de investigación sumamente interesante para el desarrollo de estudios muy diversos.

FIGURA 3. Mapas de temperatura superficial del mar (TSM, izquierda) y concentración de clorofila (Chla, derecha) del oriente de Venezuela, mostrando la influencia de la surgencia sobre la zona. Imágenes de febrero del año 2007.

5 Características oceanográficas de la fosa de Cariaco y su relación con los cambios climáticos

3

¿Por qué Cariaco?

Varias características hacen de Cariaco un sitio de gran interés científico: 1. La fosa es una depresión profunda, cercana a la costa, que actúa como un contenedor de material proveniente de la superficie, reteniéndolo e impidiendo su transporte hacia las cuencas oceánicas.

2. Las condiciones anóxicas y estables del fondo permiten la acumulación de este material como sedimento en forma estratificada, el cual permanece intacto debido a que no hay organismos vivos mayores a un protozoario capaces de removerlo y perturbarlo. Estas partículas provienen de las aguas más superficiales de la fosa, y está relacionado con procesos locales o regionales que ocurren en las mismas. De esta manera, los sedimentos acumulados en la fosa de Cariaco constituyen un registro temporal de alta resolución donde es posible rastrear sucesos presentes y pasados (hasta 600.000 años) acontecidos en el océano.

3. La región se encuentra bajo la influencia de procesos de surgencia que permiten el crecimiento abundante del fitoplancton (Figura 3). Observaciones en la fosa indican que las tasas de productividad exceden los 500 gC/m2 por año, valores superiores a los reportados para otras zonas costeras, de 300 gC/m2 por año. Esta alta productividad primaria sostiene a su vez una elevada productividad pesquera, característica de esta región del país (Figura 5).

FIGURA 4. Conversión biológica de energía en las capas superficiales —fotosíntesis— y profundas —quimiosíntesis— de la fosa de Cariaco.

FIGURA 5. Biodiversidad de la fosa de Cariaco y zonas aledañas. Las diatomeas planctónicas (Asterionella sp.) forman parte de la comunidad que se encuentra en las capas superiores de la columna de agua, junto con los foraminíferos, que son capaces de registrar el clima en el que vivieron. El anfípodo perteneciente a la familia Stegocephalidae forma parte de la extraña fauna que visita la zona anóxica, mientras que las sardinas constituyen el recurso pesquero más explotado en esta región del país.

7 Características oceanográficas de la fosa de Cariaco y su relación con los cambios climáticos

4

¿Cómo estudiamos a la fosa de Cariaco?

El buque “Hermano Ginés” de la Fundación La Salle de Ciencias Naturales constituye la plataforma logística del Proyecto. Esta embarcación ha realizado los cruceros mensuales a la estación CARIACO de forma ininterrumpida desde 1.995, así como varias campañas especiales de cobertura regional.

Sobre esta plataforma operativa se han incluido otros proyectos de investigación que aprovechan la información hidrográfica básica, así como la logística y las posibilidades ofrecidas por el Proyecto CARIACO. Estos estudios obtienen datos adicionales que permiten responder preguntas científicas particulares.

Actualmente, el Proyecto lleva a cabo la toma de muestras para medir diversas variables utilizando diferentes instrumentos (Figura 6). El grupo de EDIMAR-FLASA mantiene las operaciones del buque oceanográfico, el cual mide distintas variables hidrográficas, geológicas, químicas y biológicas mensualmente (Tabla I). Adicional a estas mediciones rutinarias, EDIMAR colecta información meteorológica de la estación de Punta de Piedras, en la Isla de Margarita, mientras que la USF, el CPDI-FII e INT ECMAR-USB procesan imágenes de satélite para obtener mapas regionales de concentración de clorofila, temperatura superficial del mar y velocidad del viento. Finalmente, tanto INT ECMAR como la USF se encargan de la difusión de los mapas satelitales, así como del resto de la información generada por el Proyecto.

FIGURA 6. Resumen de los instrumentos utilizados y las variables medidas por el Proyecto CARIACO.

9 Características oceanográficas de la fosa de Cariaco y su relación con los cambios climáticos

TABLA I. Lista de parámetros colectados durante los cruceros mensuales CARIACO.

Parámetro

Rango de profundidad (m)

Número de mediciones en la columna de agua

Institución responsable

1. Parámetros continuos Presión (profundidad), temperatura, conductividad (salinidad), oxígeno disuelto

0-1.310

Continuo

EDIMAR/USF

Fluorescencia (Chl)

0-1.310

Continuo

EDIMAR/USF

Atenuación de luz (C660)

0-1.310

Continuo

EDIMAR/USF EDIMAR/USF

2. Mediciones químicas de la columna de agua Oxígeno disuelto

0-400

16

Carbono orgánico disuelto y total

0-1.310

8

USF

Alcalinidad total

0-1.310

19

EDIMAR/USF

pH

0-1.310

19

EDIMAR/USF

Salinidad

0-1.310

19

EDIMAR/USF

Nitratos, Nitritos, Amonio, Fosfato, Silicatos

0-1.310

19

USF

Nitrógeno orgánico disuelto

0-1.310

19

USF

Fósforo orgánico disuelto

0-1.310

19

USF

Carbono orgánico particulado

0-1.310

19

USC

Nitrógeno orgánico particulado

0-1.310

19

USC

3. Mediciones de biomasa Clorofila a y Feopigmentos

0-100

8

EDIMAR

Bacterias

0-1.310

18

SUNY

Zooplancton

0-200

2

EDIMAR

Parámetro

Rango de profundidad (m)

Número de mediciones en la columna de agua

Institución responsable

4. Asimilación de carbono y flujo de partículas Producción primaria

0-100

8

EDIMAR

Producción bacteriana y respiración**

0-1.310

18

SUNY

Pastoreo de protozoarios

0-1.310

18

SUNY

Superficie

Superficie

EDIMAR/USF

0-80

Continuo

EDIMAR/USF

150-1.200

5

USC

30-580

Continuo

USF

5. Mediciones ópticas Reflectancia Radiancia e irradiancia Lu/Ed 6. Instrumentos anclados Trampas de sedimento * Corrientes 7. Organismos 0-1.200

18

Fitoplancton

Microorganismos (bacterias y protozoos) **

0-100

8

UDO/UCV

Zooplancton

0-200

2

UDO/EDIMAR

*Colectadas cada dos semanas | **Colectadas cada cuatro-seis meses

11 Características oceanográficas de la fosa de Cariaco y su relación con los cambios climáticos

SUNY/USB/ULL/NEU

5

¿Qué se estudia en el Proyecto CARIACO y qué respuestas hemos encontrado?

Hasta ahora, las investigaciones del Proyecto CARIACO se han centrado en cuatro temas principales: 1. Ciclo del carbono. Los seres humanos han producido un gran impacto sobre el ciclo del carbono, aumentando rápidamente los niveles de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera, debido principalmente a la emisión de gases por la quema de combustible fósil. Por ello, actualmente existe un gran interés en identificar las zonas que podrían actuar como sumideros de carbono —lugares donde se retiene por largo tiempo CO2 extraído de la atmósfera—, y contribuir de manera importante en el balance de su ciclo global.

Uno de los reservorios de carbono más importantes del planeta es el océano profundo, en cuyas aguas y sedimentos se almacenan compuestos provenientes de las capas superficiales. Durante años, la fosa de Cariaco fue considerada como un posible centro de almacenamiento de carbono. Por ello, una gran cantidad de mediciones realizadas por el Proyecto están relacionadas con el ciclo del carbono en el océano a fin de determinar la importancia de esta zona como sumidero de carbono y entender cómo esta función depende de los factores ambientales (Figura 7).

Contrario a lo que se suponía, los resultados obtenidos indican que Cariaco es una fuente de CO2 a la atmósfera durante casi todo el tiempo, aunque en los meses que presentan una muy elevada producción se ha observado el proceso inverso (Figura 8). La fugacidad se debe principalmente a que el afloramiento de aguas profundas actúa como una fuente de nuevos nutrientes así como también de nuevo CO2 hacia las capas superficiales. No

obstante, es preciso resaltar que este aporte de CO2 a la atmósfera ocurre al mismo tiempo que se evidencia un flujo neto de C hacia los sedimentos.

2. Surgencia. El afloramiento de aguas produce la disminución de la temperatura y el enriquecimiento de las capas superficiales de la columna de agua, promoviendo una alta productividad primaria y secundaria (Figura 9). El Proyecto CARIACO estudia cuales son los factores que influyen en la intensidad de este fenómeno. Para ello, utiliza datos meteorológicos medidos en el sitio, en estaciones meteorológicas cercanas —como la de Punta de Piedras, Isla de Margarita— o datos obtenidos de imágenes de satélite.

Adicionalmente, CARIACO evalúa la dinámica del fenómeno a lo largo del tiempo, e intenta asociar la surgencia con la productividad primaria, que sustenta los recursos pesqueros de la zona. Esta información permitirá desarrollar modelos que predigan cambios en la abundancia de peces —especialmente la sardina— a partir del conocimiento de las variaciones en la surgencia, ayudando así a una mejor planificación para el uso sostenible de este importante recurso natural.

CARIACO ha caracterizado con bastante precisión la estacionalidad de la surgencia en el oriente de Venezuela. Se conoce que el fenómeno exhibe una máxima intensidad —donde el agua es más fría y la concentración de nutrientes aumenta— entre los meses de diciembre y abril, y otro periodo de alta intensidad, que no se manifiesta todos los años, entre junio y julio.

Se sabe también que estos patrones tienen una alta variabilidad interanual (Figura 10), y que los principales factores que controlan el proceso son los vientos alisios y ocasionalmente giros oceánicos que entran al mar Caribe

FIGURA 7. Ciclo de carbono sobre el océano. Variables meteorológicas (p.e. vientos) son capaces de afectar el intercambio de carbono entre la atmósfera y el océano, así como la hidrografía (p.e. temperatura), la cual afecta también la velocidad y la intensidad del intercambio dentro de las masas de agua. El carbono orgánico disuelto y los organismos marinos (bacterias, plancton y peces) son depositados en el fondo y acumulados en los sedimentos profundos. Todos estos elementos son monitoreados por el Proyecto CARIACO.

13 Características oceanográficas de la fosa de Cariaco y su relación con los cambios climáticos

desde el Atlántico. Adicionalmente, mediante el empleo de imágenes sate-

y protozoarios. Estos organismos forman parte de un ecosistema con sus

litales, se ha medido y cartografiado la extensión espacial de la pluma de

propios productores primarios (bacterias quimiosintéticas) consumidores

surgencia a lo largo de varios años.

(protozoos y virus) y descomponedores (bacterias anaerobias), que utilizan

3. Biodiversidad. La fosa de Cariaco presenta características particulares tanto en superficie como en profundidad, lo que determina una alta heterogeneidad vertical y la presencia de comunidades biológicas (microbianas,

una amplia gama de compuestos para oxidar la materia orgánica. Se tiene indicios que en esta comunidad hay una notable presencia de protozoarios no conocidos para la ciencia.

fitoplanctónicas y zooplanctónicas) muy particulares (Figura 5). Estos or-

Otro grupo biológico, muy particular, es el constituido por varias especies

ganismos son claves en los procesos de fijación de carbono y sustentan la

del zooplancton y algunos peces pequeños que migran durante las horas de

alta producción pesquera de la zona.

luz solar a las aguas profundas, anóxicas y cargadas de sulfuro de hidrógeno

Entre las características peculiares de la fosa destaca la presencia de un complejo ecosistema microbiano en la interfase entre las aguas con oxígeno y las anóxicas, donde proliferan varios tipos de bacterias, virus

—tóxico para muchos organismos— y allí permanecen hasta el ocaso. ¿Cómo estos pequeños organismos resisten condiciones tan severas? Esta es una de las preguntas que quedan por responder en CARIACO.

FIGURA 8. Variabilidad del flujo de dióxido de carbono desde enero 1.996 hasta junio 2.006 en la estación CARIACO. Se observan flujos negativos —de la atmósfera hacia el mar— en los meses altamente productivos de marzo 1.997 y 1.998, julio 2.002 y el primer semestre de 2.003 y 2.004. No hay registros para el año 2.001.

4. Paleoclima. Los sedimentos del fondo de la fosa de Cariaco proveen una fuente de información única en la región tropical que permite estudiar los cambios climáticos en el pasado. Mediante análisis biogeoquímicos de los sedimentos y partículas que caen a través de la columna de agua pueden inferirse condiciones climáticas en tiempos remotos, determinar variaciones en las condiciones oceanográficas a lo largo del tiempo y detectar la ocurrencia de eventos raros.

El Proyecto ha evidenciado una buena correlación entre la presencia de isómeros de compuestos orgánicos e isótopos de oxígeno en las partículas que caen hacia el fondo de la fosa y las condiciones ambientales en las que se formaron en las aguas superficiales. Con esto se han podido estimar condiciones oceanográficas de cientos de años atrás. De la misma forma, los sedimentos de la fosa de Cariaco han sido utilizados para generar registros de la temperatura superficial del mar, concentración atmosférica de CO2 y productividad primaria en los últimos milenios, permitiendo evaluar la magnitud de los cambios climáticos globales en un contexto temporal más amplio.

Estudios del flujo de los sedimentos en la fosa de Cariaco mostraron evidencias del terremoto que afectó la costa venezolana en julio de 1.997. El evento sísmico produjo un desplazamiento considerable de los sedimentos marinos de la plataforma continental, mayor a 100.000 toneladas. Este

FIGURA 9. La surgencia es promovida por eventos meteorológicos —los intensos vientos alisios— y produce cambios en las características hidrográficas de la zona, aumentando la producción del fitoplancton y de los organismos que se alimentan de éstos. Los elementos en azul son monitoreados por el Proyecto CARIACO. El componente de peces será evaluado en una próxima etapa por investigadores del IOV-UDO.

mecanismo de transporte puede ser responsable de parte de la acumulación que ocurre en la fosa, contribuyendo al secuestro de partículas de carbono inicialmente depositadas en regiones menos profundas.

15 Características oceanográficas de la fosa de Cariaco y su relación con los cambios climáticos

5. La luz en el mar. El Proyecto CARIACO ha iniciado un campo de estudio

por personal venezolano utilizando Software libre. El sistema permite la

totalmente nuevo en Venezuela, midiendo por primera vez las característi-

divulgación de las actividades de CARIACO y ofrece una plataforma para el

cas ópticas del mar y la trasmisión de la luz en sus aguas. Se han relacio-

almacenamiento y distribución de la información del Proyecto. Está forma-

nado las mediciones radiométricas con parámetros hidrográficos y biológi-

do por tres elementos básicos: 1. Información general acerca del Proyecto.

cos, y esta información está siendo utilizada para la calibración de diversos

2. Datos de los cruceros CARIACO con herramientas para su visualización,

productos —mapas de temperatura superficial del mar, concentración de

así como datos meteorológicos de la zona. 3. Más de 20.000 imágenes de

clorofila y otros pigmentos de la fotosíntesis— obtenidos a partir de imá-

satélite de temperatura superficial del mar, concentración de clorofila y ve-

genes de satélite. Esto hace que estos mapas reflejen de mejor manera los

locidad del viento, junto con herramientas para su visualización y análisis

valores reales que hay en el océano y permitan una visión sinóptica de es-

en línea. Son pocos los sistemas en el mundo que tienen estas facilidades

tas variables en nuestro mar.

y que están disponibles de forma libre y gratuita para cualquier usuario.

6. Sistema WEB CARIACO (http://cariaco.ws). Desde 2.003, el Proyecto CARIACO cuenta con un sistema WEB concebido y diseñado enteramente

El sistema WEB CARIACO provee información oceanográfica básica para que los científicos venezolanos, estudiantes y público en general puedan observar nuestro mar de una forma nunca antes pensada.

FIGURA 10. Variación de la temperatura en la estación CARIACO hasta los 200 m de profundidad donde se observa el afloramiento periódico de las aguas frías hasta la superficie (enero 1.996 - enero 2.006).

6

CARIACO en el futuro

En esta nueva etapa el Proyecto CARIACO plantea hacer mayor énfasis en los procesos de cambio climático global y de productividad pesquera (Figura 11). Además de continuar las mediciones en la estación hidrográfica CARIACO se incluirán dos nuevas estaciones de muestreo que permitirán tener una visión regional de los procesos oceanográficos que afectan a la fosa. La incorporación de nuevos grupos de trabajo permitirá el estudio de las comunidades bentónicas someras y de peces pelágicos —hasta ahora inexplorados— así como el análisis de la química atmosférica para entender mejor el flujo de carbono entre el océano y la atmósfera.

La información científica generada por el Proyecto se integrará con el conocimiento informal de las comunidades locales que tradicionalmente han hecho uso de los recursos pesqueros de la región. Esto permitirá una mejor planificación y administración de estos recursos en consonancia con las costumbres locales y en beneficio del desarrollo de la zona.

La fosa de Cariaco es un sitio natural único, donde aún hay muchos aspectos por descubrir, algunos insospechados, que son de interés para nuestro país y para el mundo entero. CARIACO ha puesto a Venezuela entre los países que generan información útil para aquellos que estudian el tema del cambio climático global, gracias a la constancia de un grupo de trabajo consolidado y la calidad de las investigaciones que se han llevado a cabo en este interesante lugar.

17 Características oceanográficas de la fosa de Cariaco y su relación con los cambios climáticos

FIGURA 11. Elementos a ser evaluados por el componente venezolano del Proyecto CARIACO durante los años venideros e instituciones que los llevarán a cabo.

Todo en relación al cambio climático global y la productividad secundaria del sistema.

Glosario

ADCP. Medidor de corrientes marinas por efecto doppler acústico.

Afloramiento. En oceanografía, zona de elevada productividad

Clorofila. Pigmento verde que captura la energía de la luz durante la fotosíntesis, presente en plantas, algas y algunas bacterias.

biológica, donde ascienden a la superficie aguas profundas ricas en nutri-

Comunidad. Conjunto de especies que viven en una zona geográfica

entes (equivale a surgencia).

delimitada.

Anoxia. Ausencia de oxígeno disuelto en el medio.

Bentos. Conjunto de organismos que viven en contacto con el fondo

CT D. Equipo registrador de la conductividad, temperatura y profundidad, para uso en cuerpos de agua.

marino.

Cuenca. Depresión topográfica de la corteza terrestre.

Biodiversidad. Diversidad biológica. Es la variedad de especies animales y

Fitoplancton. Pequeños vegetales, en su mayor parte micro-algas y bacte-

vegetales en un lugar determinado.

rias, que se encuentran en los ecosistemas acuáticos.

Biogeoquímica. Geoquímica de la materia viva (geoquímica orgánica),

Fosa. Depresión del fondo marino.

incluidos sus productos fósiles.

Biomasa. Masa total de los seres vivos que viven en un lugar determinado.

Cambio climático. Variación global del clima de la tierra debido a causas naturales, y, en los últimos tiempos, también a la acción del hombre.

Ciclo del carbono. Sucesión de transformaciones que sufre el carbono a lo largo del tiempo en la geosfera. Es un ciclo biogeoquímico de gran importancia para la regulación del clima de la Tierra.

Fotosíntesis. Producción de materia orgánica a partir de dióxido de carbono, energía lumínica y sales minerales.

Fugacidad. Tendencia de una sustancia a moverse de un medio a otro, p.e. entre un gas y un líquido.

Hidrografía. Rama de la Geografía que se ocupa de la descripción y estudio sistemático de los diferentes cuerpos de agua.

Isómeros. Cuerpos que con igual composición química, tienen distintas propiedades físicas.

19 Características oceanográficas de la fosa de Cariaco y su relación con los cambios climáticos

Isótopos. Elementos químicos que poseen el mismo número de protones y

Producción. Cantidad de materia orgánica que sintetizan los organismos.

distinto número de neutrones.

Estimada en gramos de carbono por unidad de área.

Metabolismo. Conjunto de reacciones químicas que efectúan las células

Productividad. Producción estandarizada por unidad de tiempo.

de los seres vivos a fin de sintetizar sustancias complejas a partir de otras más simples, o viceversa.

Nutrientes. Cualquier elemento o compuesto químico necesario para el metabolismo de un ser vivo.

Oceanografía. Ciencia que estudia los procesos físicos, químicos y biológicos que ocurren en el mar y los océanos.

Paleoclima. Clima de un periodo pasado cuyas características principales pueden ser inferidas a partir de registros ambientales naturales.

Quimiosíntesis. Conversión biológica de moléculas de carbono y nutrientes en materia orgánica usando la oxidación de moléculas inorgánicas como fuente de energía, como el sulfhídrico o el metano.

Radiómetro. Dispositivo que mide la cantidad de energía reflejada o radiada por una superficie.

Sulfhídrico. Perteneciente o relativo a las combinaciones del azufre con el hidrógeno.

Surgencia. Movimiento vertical de agua en el océano mediante el cual

Percepción remota. Técnica de utilización de un radar, satélite, fotografía

aguas profundas de baja temperatura y alta densidad se mueven hacia la

u otros sensores que captan información de un área desde la distancia.

superficie (equivale a afloramiento).

Plancton. Conjunto de organismos vegetales (fitoplancton) y animales

Vientos alisios. Vientos de poca altitud caracterizados por la consistencia

(zooplancton) que viven suspendidos en la masa de agua de forma pasiva o

en su dirección, soplando desde los centros de alta presión subtropicales

con escasa autonomía.

hacia la zona de baja presión ecuatorial.

Plataforma continental. Parte sumergida del continente que abarca desde

Zooplancton. Pequeños animales, en su mayor parte protistas, crustáceos

la costa hasta aproximadamente 200 metros de profundidad.

y larvas de diversos organismos, que se encuentran en los ecosistemas acuáticos.

Publicaciones impresas producto del Proyecto CARIACO hasta el año 2006 2006 Astor Y.M., M. Scranton, L. Guzmán, R. Thunell., F. Muller Karger, G. Taylor, K.

2005 Astor Y.M., F. Müller-Karger, R. Bohrer, J. García y L. Troccolis. 2005. Variabilidad

Fanning and R. Varela. 2006. Variability of the suboxic waters at the Cariaco

interanual y estacional del CO2 y nutrientes en la Fosa de Cariaco.

Time-Series Station. Gayana. 70: 1-5.

Memorias de la Sociedad de Ciencias Naturales La Salle. 161-162: 235-252.

Hayes M.K., G.T. Taylor, Y. Astor and M.I. Scranton. 2006. Vertical distributions of

Astor Y.M., M.I. Scranton, F. Muller-Karger, R. Bohrer and J. García. 2005. fCO2

thio-sulfate and sulfite in the Cariaco Basin. Limnology and Oceanography.

variability at the CARIACO tropical coastal upwelling time series station. Marine

51(1): 280-287.

Chemistry. 97 (3-4): 245-261.

Lin X., S.G. Wakeham, I.F. Putman, Y. Astor, M.I. Scranton, A.Y. Chistoserdov and G. T.

Cade-Menun B., A. Paytan, C.R. Benitez-Nelson, and P. Pellechia. 2005. Refining

Taylor. 2006. Comparison of vertical distributions of prokaryotic assemblages in

phosphorus-31 nuclear magnetic resonance spectroscopy for marine sediment

the anoxic Cariaco Basin and Black Sea by use of fluorescence in situ hybridization.

trap samples: storage conditions and extraction recovery. Marine Chemistry.

Applied and Environmental Microbiology. 72(4): 2679-2690.

97(3-4): 293-306.

Scranton M.I., Y. Astor, D. Percy, X. Li, X. Lin y G. T. Taylor. 2006. The Biogeochemistry of the suboxic and anoxic Cariaco basin. Gayana. 70: 83-86.

Scranton M., M. Mc.Intyre, Y. Astor, G. Taylor, F. Muller-Karger and K. Fanning. 2006.

Temporal variability in the Nutrient Chemistry of the Cariaco Basin. L.N. Neretin (ed.). Past and Present Water Column Anoxia. 139-160. Springer.

Stoeck T., B. Hayward, G. Taylor, R. Varela and S.S. Epstein. 2006. A multiple PCR’primer Approach to Access the Microeukaryotic Diversity in Environmental Samples. Protist. 157: 31-43.

Taylor G., M. Iabichella-Armas, R. Varela, F. Muller-Karger, X. Lin and M. Scranton.

2006. Microbial Ecology of the Cariaco Basin’s redoxicline: The US-Venezuela Cariaco Time Series Program. L.N. Neretin (ed.). Past and Present Water Column Anoxia. 473-499. Springer.

Tedesco K., R. Thunell, Y. Astor and F. Muller-Karger. 2006. The oxygen isotope com position of planktonic foraminifera from the Cariaco Basin, Venezuela: Seasonal

Kessler J.D. and W.S. Reeburgh. 2005. Preparation of natural methane samples for stable isotope and radiocarbon analysis. Limnology and Oceanography: Methods.

3: 408-418.

Kessler J.D., W.S. Reeburgh, J. Southon, and R. Varela. 2005. Fossil methane source dominates Cariaco Basin water column methane geochemistry. Geophisical Research Letters. 32 (L12609). doi: 10.1029/2005GL022984.

Muller-Karger F. E., C. Hu, S. Andréfouët and R. Varela. 2005. The Color of the Coastal Ocean and applications in the solution of research and management problems.

In: Richard L. Miller et al. (Ed.) Remote Sensing of Coastal Aquatic Environments.

Kluwer Academic Publishers. 101-127.

Muller-Karger F., R. Varela, R. Thunell, R. Luerssen, C. Hu and J.J. Walsh. 2005.

The Importance of the Continental Margins in the Global Carbon Cycle.

Geophysical Research Letters. 32 (L01602). doi: 10.1029/2004GL021346.

O’Neill L.O., C.R. Benitez-Nelson, R.M. Styles, E. Tappa, and R.C. Thunell. 2005.

and interannual variations. Marine Micropaleontology. doi:10.1016/

Diagenetic effects on particulate phosphorus samples collected using formalin-

j.marmicro.2006.08.002.

poisoned sediment traps. Limnology and Oceanography: Methods. 3: 308- 317.

21 Características oceanográficas de la fosa de Cariaco y su relación con los cambios climáticos

2004 Astor Y.M., F. Muller-Karger, R. Bohrer, L. Troccoli y J. García. 2004. Variabilidad

Woodworh M.P., M.A. Goñi, E. Tappa, K. Tedesco, R, Thunnell, Y. Astor, R. Varela,

estacional e interanual CO2 y nutrientes en la Fosa de Cariaco. Memorias de la

J.R. Diaz-Ramos and F. Muller-Karger. 2004. Oceanographic controls on carbon

Sociedad de Ciencias Naturales La Salle. (161- 162): 235- 252.

isotopic compositions of sinking particles from the Cariaco Basin. Deep Sea

Benitez-Nelson, C.R., L.P. O’Neill, L. Kolowith, P. Pellechia and R.C. Thunell. 2004.

Research I. 51(12): 1955-1974.

Phosphonates and particulate organic phosphorus cycling in an anoxic marine

2003

basin. Limnology and Oceanography. 49(5): 1593-1604.

Astor Y.M., F. Muller-Karger and M. Scranton. 2003. Seasonal and Interannual Variation

Black D.E., R.C Thunell, A. Kaplan, L.C. Petersen and E. Tappa. 2004. A 2000-year record of Caribbean and tropical North Atlantic hydrographic variability.

Paleoceanography. 19 (PA2022). doi: 10.1029/2003PA000982.

Goñi M.A., M.P. Woodworth, H.L. Aceves, R.C. Thunell, E. Tappa, D. Black, F. Muller-

in the Hydrography of the Cariaco Basin: Implications for Basin Ventilation.

Continental Shelf Research. 23(1): 125-144.

Bernhard J. 2003. Potential Symbionts in bathyal foraminifera. Science. 299: 861.

Goñi M.A,. H.L. Aceves, R.C. Thunell, E. Tappa, Y. Astor, R. Varela and F. Muller-

Karger, Y. Astor and R. Varela. 2004. Generation, transport, and preservation of

Karger. 2003. Biogenic fluxes in the Cariaco Basin: A combined study of sinking

the alkenone-based U-37(K ‘) sea surface temperature index in the water column

particulates and underlying sediments. Deep-Sea Research I. 50: 781-807.

and sediments of the Cariaco Basin (Venezuela). Global Biogeochemical Cycles.

18(GB2001). doi: 10.1029/2003GB002132.

Ho T-Y., Y. Astor, R. Varela, G.T. Taylor and M.I. Scranton. 2004. Vertical and temporal variability of redox zonation in the water column of the Cariaco Basin: implications for organic carbon oxidation pathways. Marine Chemistry. 86: 89-104.

Muller-Karger F. E., R. Varela, R. Thunell, Y. Astor, H. Zhang, and C. Hu. 2004. Processes of Coastal Upwelling and Carbon Flux in the Cariaco Basin. Deep-Sea Research II. 51/10-11: 927-943.

Muller-Karger F., R. Varela, R. Thunnell, M. Scranton, G. Taylor, J. Capelo, Y. Astor, E. Tappa, J. Akl y T-Y. Ho. 2004. Características de la fosa de Cariaco y su importancia desde el punto de vista oceanográfico. Memorias de la Sociedad de Ciencias Naturales La Salle. 161- 162: 215- 234.

Smoak J.M., C. Benitez-Nelson, W.S. Moore, R.C. Thunnell, Y. Astor and F. MullerKarger. 2004. Radionuclide fluxes and particle scavenging in Cariaco Basin.

Continental Shelf Research. 24: 1451-1463.

Thunell R., D.M. Sigman, F. Muller-Karger, Y. Astor, and R. Varela. 2004. Nitrogen isotope dynamics of the Cariaco Basin, Venezuela. Global Biochemical Cycles.

18 (GB3001): 13 p.

Stoeck T., G.T. Taylor, Y. Astor and S. Epstein. 2003. Novel eukaryotes from a permanently anoxic marine environment. Applied and Environmental Microbiology.

69(9): 5656-5663.

Taylor G., C. Hein and M. Iabichella. 2003. Temporal variations in viral distributions in the anoxic Cariaco Basin. Aquatic Microbial Ecology. 30:103-116.

Tedesco K. and R. Thunell. 2003. High resolution tropical climate record for the last 6,000 years. Geophysical Research Letters. 30 (17): 1891. doi: 10.1029/2003GL017959.

Tedesco K., and R. Thunnell. 2003. Seasonal and interannual variations in planktonic foraminiferal flux and assemblage composition in the Cariaco Basin, Venezuela.

Journal of Foraminiferal Research. 33(3): 192-210.

2002 Castellanos P., R. Varela y F. Muller-Karger. 2002. Descripción de las áreas de surgencia al sur del mar Caribe examinadas con el sensor infrarojo AVHRR. Memorias de la Sociedad de Ciencias Naturales La Salle. 154: 55-76.

2000 Ho T.-Y., M.I. Scranton, G.T. Taylor, R. Varela, R.C. Thunell and F. Muller-Karger. 2002.

Acetate cycling in the water column of the Cariaco Basin: Seasonal and vertical variability and implication for carbon cycling. Limnology and Oceanography.

47: 1119-1128.

Scranton M.I., G.T. Taylor, Y. Astor and F. Muller-Karger. 2002. Comparison of the

Díaz-Ramos J.R., F.E. Muller-Karger, D. Millie, L.E. Troccoli-Ghinaglia, S.S. SuberoPino, and R. Varela. 2000. Phytoplankton community structure: temporal variability in a tropical upwelling ecosystem. Journal of Phycology. 36(s3): 18.

Muller-Karger F., R. Varela, R. Thunell, M. Scranton, R. Bohrer, G. Taylor, J. Capelo, Y. Astor, E. Tappa, T.-Y. Ho, M. Iabichella, J.J. Walsh and J.R. Diaz. 2000. Sediment

controls on the structure of the oxic/anoxic interface in the Cariaco Basin and the

Record Linked to Surface Processes in the Cariaco Basin. EOS. AGU Transactions.

Black Sea. Proceedings of the Second International Conference on Oceanography

American Geophysical Union. 81(45): 529, 534-535.

of the Eastern Mediterranean and Black Sea: Similarities and Differences of Two Interconnected Basins. A. Yilmaz (Ed.), Erdemil, Icel, Turkey. 628-634.

2001 Madrid V.M., G.T. Taylor, M.I. Scranton and A.Y. Chistoserdov. 2001. Phylogenetic Diversity of Bacterial and Archaeal Communities in the Anoxic Zone of the Cariaco Basin. Applied and Environmental Microbiology. 67: 1663-1674.

Muller-Karger F., C. Hu, J.P. Akl, and R. Varela. 2001. Validation of carbon flux and related products for SIMBIOS: the CARIACO continental margin time series and the Orinoco river plume. En: R. McClain, C.Y. Farginton, G. SIMBIOS project 2001 Annual Report. McClain Ed. NASA/T M- 2001-209976.P.101.

Muller-Karger F.E., R. Varela, R. Thunell, M. Scranton, R. Bohrer, G. Taylor, J. Capelo, Y. Astor, E. Tappa, T.Y. Ho and J.J. Walsh. 2001. Annual Cycle of Primary Production in the Cariaco Basin: Response to upwelling and implications for vertical export.

Journal of Geophysical Research. 106(C3): 4527-4542.

Scranton M.I., Y. Astor, R. Bohrer, T.-Y. Ho and F.E. Muller-Karger. 2001. Controls on temporal variability of the geochemistry of the deep Cariaco Basin. Deep-Sea Research I. 48: 1605-1625.

Taylor G., M. Scranton, M. Iabichella, T.Y. Ho and R. Varela. 2001. Chemoautotrophy in the redox transition zone of the Cariaco Basin, a significant source of midwater organic carbon production. Limnology and Oceanography. 46:148-163.

Thunell R., R. Varela, M. Llano, J. Collister, F. Muller-Karger and R. Bohrer. 2000.

Organic carbon flux in an anoxic water column: sediment trap results from the Cariaco Basin. Limnology and Oceanography. 45:300-308.

1999 Muller-Karger F.E., C. Hu and R. Varela. 1999. Validation of carbon flux and related products for SIMBIOS: the CARIACO continental margin time series and the Orinoco river plume. En: R. McClain, C.Y Farginton,G. SIMBIOS Proyect 1999 Annual Report. McClain Ed. NASA/T M - 1999- 209486.

Thunell R., E. Tappa, R. Varela, M. Llano, Y. Astor, F. Muller-Karger and R. Bohrer.

1999. Increased marine sediment suspension and fluxes following an earthquake.

Nature. 398: 233-236.

Walsh J.J., D.A. Dieterle, F.E. Muller-Karger, R. Bohrer, W.P. Bissett, R. Aparicio, R.J. Varela H.T. Hochman, C. Schiller , R. Diaz, R. Thunell, G.T. Taylor, M.I. Scranton, K.A. Fanning, and E.T. Pelzer. 1996. Simulation of carbon/nitrogen cycling during spring upwelling in the Cariaco Basin. Journal of Geophysical Research. 104 (C4): 7807-7825.

1996 Walsh J.J. 1996. Nitrogen fixation within a tropical upwelling ecosystem: Evidence for a Redfield budget of carbon/nitrogen cycling by the total phytoplankton community. Journal of Geophysical Research. 101 (C9): 20,607-20,616.

23 Características oceanográficas de la fosa de Cariaco y su relación con los cambios climáticos

Instituciones participantes Venezolanas Fundación La Salle de Ciencias Naturales (FLASA) : Estación de Investigaciones Marinas de Margarita (EDIMAR) Universidad de Oriente (UDO) : Escuela de Ciencias Aplicadas al Mar (ECAM Boca de Río) | Instituto Oceanográfico de Venezuela (IOV Cumaná) Universidad Central de Venezuela (UCV): Instituto de Zoología Tropical (IZT) Universidad Simón Bolívar (USB): Instituto de Tecnología y Ciencias Marinas (INT ECMAR) | Departamento de Biología de Organismos

Investigadores responsables En Venezuela Ramón Varela (Coordinador del Proyecto a nivel nacional), Yrene Astor (FLASA), Baumar Marín, Luis Troccoli (UDO), Paula Spiniello (UCV), Eduardo Klein, Paula Suárez, Yusbelly Díaz (USB), Wuilian Torres, Alejandro Ruiz (FII), Tibisay Pérez (IVIC).

En Estados Unidos Frank Muller-Karger, Robert Weisberg, Kent Fanning (USF), Mary Scranton, Gordon Taylor (SUNY), Robert Thunell (USC), Andrei Chistoserdov (ULL), Slava Epstein (NEU).

Fundación Instituto de Ingeniería (FII) : Centro de Procesamiento Digital Imágenes (CPDI) Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC): Laboratorio de

Tripulación del Buque Oceanográfico Hermano Ginés Pascual Marín (Capitán), Aparicio Narváez (Oficial puente), Marci Millán

Química Atmosférica

(Oficial máquinas), Germán Marín (Cocinero), Nelson Salazar (Motorista),

Norteamericanas

Carlos González (Aceitero), Julio González (Marino), Alexis Marcano (Marino),

University of South Florida, St. Petesburgh (USF): Institute for Marine Remote

Francisco Rodríguez (Camarero), Pablo Iriarte (Armador hasta 2005),

Sensing (IMaRS) | Oceanic Nutrient Laboratory | Ocean Circulation Group

Jesús Martínez (Armador actual).

University of South Carolina, Columbia (USC): Department of Geological Sciences State University of New York, Stony Brook (SUNY): Marine Sciences Research Center University of Louisiana, Lafayette (ULL): Biology Department Northeastern University, Boston (NEU): Biology Department

Personal que trabaja actualmente de forma regular para el Proyecto Juan Capelo, Javier Gutiérrez, Glenda Arias, Aitzol Arellano, Claudia Páez, Laurencia Guzmán, Fresdo Velásquez, Jesús Narváez, Federico Buitriago (FLASA), Brightdoom Márquez (UDO), Iliana Chollett, Julio Castillo (USB), Rob Masserini, Laura Lorenzoni, Digna Rueda, Rick Cole (USF), Eric Tappa (USC).

Personal que contribuyó de forma destacada al desarrollo del Proyecto

Páginas Web en relación al Proyecto http://cariaco.ws/ INT ECMAR. Información sobre el Proyecto. Acceso y herramientas de visualización y análisis de datos in situ (hidrográficos y meteorológicos) y satelitales (imágenes de temperatura superficial del mar, concentración de clorofila y velocidad del viento).

Anadiuska Natasha Rondón, Jonnathan García, Luis Sánchez, Paola Castellanos,

http://www.imars.usf.edu/CAR/index.html

Miguel Goñi, Kathy Tedesco, David Black, Richard Bohrer, John Walsh,

IMARS. Información sobre el Proyecto. Acceso libre a datos in situ (hidrográficos, trampas de sedimento y microbiológicos) y satelitales (imágenes de temperatura superficial del mar y concentración de clorofila).

José Rafael Díaz, Hershell Hockman, Gregorio Martínez, Jhon Akl, Carlos Castillo, Flor Carvajal, Marc Woodworth, Claudia Benítez Nelson, Michelle McIntyre, Chuamin Hu, Maria Iabichella, Raymond Sambrotto, William Reebourgh.

Estudiantes que realizaron tesis en CARIACO Arístides Márquez, Brightdoom Márquez, Digna Rueda, Myerelys Peñuela, Vilma Velázquez, Virginia Espinoza (UDO), Aristóteles Stavrinaky (UCV), Anadiuska Rondón, Franco Lombardi, Gersi Tarazona, Glenda Arias, Jaimie Rojas, Jénnifer Meri, Laurencia Guzmán, Lizmarian Ecuer, Paola Castellanos, Patricia Ojeda, Vladimir Salas (IUT EMAR), Laura Lorenzoni (USB), Aureliano Gentile (U Sapienza), John D. Kessler (UC), Kathy Tedesco (USC), Meredith Hayes, Tung-Yuan Ho, Vanesa Madrid, Xuenju Lin (SUNY).

http://www.edimar.org/CARIACO_COMPLET.htm EDIMAR. Información sobre el Proyecto. Características B/O Hermano Ginés.

http://www.geol.sc.edu/msrl/cariaco.htm USC. Información sobre el componente de sedimentología y resultados de las trampas de partículas en suspensión, flujo del carbono y otros elementos.

http://comps.marine.usf.edu/carpp/ USF. Datos de la estación meteorológica de Punta de Piedras (Isla de Margarita).

http://cariaco.ws

Estación de Investigaciones Marinas de Margarita (EDIMAR). Fundación La Salle de Ciencias Naturales.

Punta de Piedras, Margarita. Tlf: +58 295 2398051. http://www.edimar.org

Instituto de Tecnología y Ciencias Marinas (INT ECMAR). Universidad Simón Bolívar.

Valle de Sartenejas, Caracas. Tlf: +58 212 9063416 http://www.intecmar.usb.ve