Phd Thesis Nospina A4 V Abril
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Biogeochemical processes in the Northeast Atlantic continent-ocean boundary (Northern Galician Rias, NW Iberian Peninsula) Natalia Ospina-Alvarez ADVERTIMENT. La consulta d’aquesta tesi queda condicionada a l’acceptació de les següents condicions d'ús: La difusió d’aquesta tesi per mitjà del servei TDX (www.tdx.cat) ha estat autoritzada pels titulars dels drets de propietat intel·lectual únicament per a usos privats emmarcats en activitats d’investigació i docència. No s’autoritza la seva reproducció amb finalitats de lucre ni la seva difusió i posada a disposició des d’un lloc aliè al servei TDX. No s’autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant al resum de presentació de la tesi com als seus continguts. En la utilització o cita de parts de la tesi és obligat indicar el nom de la persona autora. ADVERTENCIA. 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Biogeochemical processes in the Northeast Atlantic continent-ocean boundary (Northern Galician Rias, NW Iberian Peninsula) Natalia Ospina-Álvarez Barcelona, 2012 This doctoral thesis deals with the biogeochemical processes taking place in estuarine systems known as 'rias', located at the NW of the Iberian Peninsula. Its realization has been possible thanks to financial support from the JAE-Pre program of the Spanish Council for Scientific Research (CSIC) co-funded by the European Social Fund (ESF), and the ‘INTERESANTE' project, funded by the CICYT. Additionally, it is a contribution to the Spanish LOICZ program (Land-Ocean Interactions in the Coastal Zone). ‘Science knows no country, because knowledge belongs to humanity, and is the torch which illuminates the world.’ Louis Pasteur Biogeochemical processes in the Northeast Atlantic continent-ocean boundary (Northern Galician Rias, NW Iberian Peninsula) Doctoral Thesis by Natalia Ospina-Alvarez Biogeochemical processes in the Northeast Atlantic continent- ocean boundary (Northern Galician Rias, NW Iberian Peninsula) Procesos biogeoquímicos en la frontera continente-océano del Atlántico Nororiental (Rías Norte de Galicia, NO Península Ibérica) Thesis presented to obtain doctoral degree by the University of Barcelona. Ph.D. Programme in Marine Sciences. Tesis presentada para optar al grado de Doctora por la Universitat de Bacelona. Programa de Doctorado en Ciencias del Mar Bienio 2006-2008 Natalia Ospina-Alvarez Barcelona, June 2012 University of Barcelona Universitat de Barcelona Faculty of Geology Facultat de Geologia Department of Stratigraphy, Paleontology Departament d'Estratigrafia, and Marine Geosciences Paleontologia i Geociències Marines ‘Procesos biogeoquímicos en la frontera continente-océano del Atlántico Nororiental (Rías Norte de Galicia, NO Península Ibérica)’ Memoria presentada por Natalia Ospina-Alvarez, para optar al grado de doctora por la Universidad de Barcelona, Programa de doctorado en Ciencias del Mar (bienio 2006-2008). Esta Tesis Doctoral ha sido realizada en el Grupo de Biogeoquímica Marina del Instituto de Investigaciones Marinas (IIM-CSIC) bajo la dirección del Dr. Ricardo Prego Reboredo y co-dirigida por el Dr. Manuel Varela Rodríguez del Centro Oceanográfico A Coruña (IEO). Barcelona, Junio de 2012 Director: Co-director: Dr. Ricardo Prego Reboredo Dr. Manuel Varela Rodríguez Instituto de Investigaciones Marinas Centro Oceanográfico A Coruña (IIM-CSIC) (IEO) Tutor: Dr. Miquel Canals Artigas La doctoranda: Departament d'Estratigrafia, Natalia Ospina-Alvarez Paleontologia i Geociències Marines Universitat de Barcelona Contents Contents List of Figures ......................................................................................................... ix List of Tables ......................................................................................................... xiii Preface .................................................................................................................. xv Acknowledgements .............................................................................................. xvii Thesis Summary ................................................................................................... xix Chapter 1 Introducción general / General introduction 1.1.Procesos biogeoquímicos en sistemas costeros ............................................... 3 1.2. Las rías del norte de Galicia / The Northern Galician Rias ................................. 6 1.3. Objetivos / Aims and scope ........................................................................... 12 1.4. Materiales y Métodos / Materials and Methods .............................................. 14 Oxígeno disuelto y variables termohalinas ..................................................................... 14 Clorofila-a y producción primaria ................................................................................... 15 Carbono y nitrógeno disuelto y particulado ................................................................... 16 Fitoplancton, zooplancton y ciliados planctónicos ......................................................... 16 Sales nutrientes ............................................................................................................ 17 Elementos traza ............................................................................................................ 17 Elementos traza en agua ................................................................................ 18 Elementos traza en sedimentos ..................................................................... 21 Chapter 2 Oceanographic characteristics of the Northern Galician Rias 2.1. Oceanographical patterns during summer upwelling-downwelling events ...... 29 Introduction ................................................................................................................... 29 Materials and Methods ................................................................................................. 31 v Contents Hydrographical and biochemical seawater sampling ...................................... 31 Biological seawater sampling ......................................................................... 31 Hydrological and biogeochemical sampling of rivers ...................................... 32 Satellite and meteorological data ................................................................... 32 Results .........................................................................................................................34 Meteorological conditions and seawater transport ......................................... 34 July Upwelling event ...................................................................................... 35 August Downwelling event ............................................................................. 38 Wind-induced conditions in the Northern and Western coast of Galicia .......... 40 Discussion .....................................................................................................................40 2.2 A winter upwelling event in the Northern Galician Rias: Frequency and oceanographic implications ................................................................................... 43 Introduction ................................................................................................................... 43 Data used for analysis ................................................................................................... 45 Atmospheric variables ................................................................................... 45 Sea variables ................................................................................................. 46 Results and Discussion ................................................................................................. 47 Atmospheric conditions ................................................................................. 47 Oceanographic conditions ............................................................................. 48 Winter induced-upwelling conditions ............................................................. 55