Análisis e interpretación de las concentraciones de aniones en testigos de hielo de la Isla James Ross, Península Antártica

Abstract

El análisis de muestras de hielo es de gran importancia para la investigación paleoambiental, ya que otorga una visión única sobre la evolución natural del clima y de la atmósfera. Fenómenos locales y globales pueden alterar las condiciones de la atmósfera, inyectando diversos compuestos químicos que pueden ser transportados por las masas de aire hasta la Antártica, donde se depositan en la nieve de forma estratificada por medio de las precipitaciones. Relaciones entre las concentraciones de las distintas especies, permite identificar fenómenos naturales o antropogénicos, tales como actividad biogénica marina, extensión del hielo marino, erupciones volcánicas o quema de biomasa en regiones tropicales y subtropicales. Se analizaron 280 muestras de hielo del testigo D98 (13-30 m de profundidad) y 76 muestras de hielo del testigo JRI98 (5-121 m). Los testigos se extrajeron en el Domo Dalinger (64,22° S 57,68° O, 1640 msnm), Isla James Ross, Península Antártica, durante la Campaña Glaciológica Internacional (Argentina-Brasil-Francia) del verano austral 1997-1998. Se cuantificaron: Cl-, SO4 -2, NO3 - , Br-, F-, NO2 -, CH3COO-, HCOO- y CH3SO3 - utilizando cromatografía iónica. Los aumentos en las concentraciones de F- y SO4 -2 no marino encontrados se podrían asociar a diversas erupciones volcánicas, entre las que destacan la del volcán Agung (Indonesia, 1963) y la ocurrida en Isla Decepción (Antártica, 1967). Las concentraciones de CH3COO- y HCOO-, permiten apreciar una tendencia al aumento a partir de 1920, incrementándose 4,5 veces el promedio de concentración de acetato y 9 veces el de formiato, entre 1920 y 1990, respecto del período 1830-1920, lo cual se podría vincular a la quema de biomasa en regiones tropicales y subtropicales. Además, se aprecia una tendencia al aumento de las concentraciones de NO3 -, NO2 -, Cl- y Br-, desde 1930 para los dos primeros aniones, y desde 1940 y 1960 para los dos últimos, respectivamente. Las concentraciones de ácido metanosulfónico (MSA), muestran una tendencia a la disminución entre 1960 y 1990, lo cual podría relacionarse con la disminución de la extensión de hielo marino informada para la región de la Península Antártica

Ice core analysis have a big importance for paleo environmental research since it gives a unique vision of natural evolution of climate and atmosphere. Local and global phenomena can alter the conditions of the atmosphere, injecting various chemical compounds that can be transported by air masses to Antarctica, settling on snow in a stratified way through precipitations. Relationships between the concentrations of different species allow the identification of natural or anthropogenic phenomena, such as marine biogenic activity, sea-ice extent, volcanic eruptions or biomass burning in tropical and subtropical regions. Were analyzed 280 samples of the D98 ice core (13-30 m deep) and 76 samples of the JRI98 ice core (5-121 m). Ice cores were extracted in the Dome Dalinger (64.22° S 57.68° W, 1640 m), James Ross Island, Antarctic Peninsula during the International Glaciological Campaign (Argentine-Brazil-France) during the austral summer 1997-1998. The anions: Cl-, SO4 -2, NO3 - , Br-, F-, NO2 -, CH3COO-, HCOO- y CH3SO3 - were quantified using ion chromatography. The increases in the concentrations of F- and non sea salt SO4 -2, could involve several volcanic eruptions, which include the eruption of volcano Agung (Indonesy, 1963) and that occurred in Deception Island (Antarctica, 1967). The concentrations of CH3COO-, HCOO- show an upward trend since 1920, increasing 4.5 times the average concentration of acetate and 9 times that of formiate, between 1920 and 1990 in relation to the 1830 – 1920 period, which could be linked to biomass burning in tropical and subtropical regions. An increasing trending is observed for NO3 -, NO2 -, Cl- y Br- , since 1930 for the firt two anions and since 1940 and 1960 for the last two, respectively. Concentrations of methanesulfonic acid (MSA), show a downward trend between 1960 and 1990, which is possibly linked to a lesser sea ice extent reported for the Antarctic Peninsula region