Es necesario comprender con precisión el impacto de los cambios en el ciclo del carbono marino
Un grupo de investigación dirigido por Qin Wei del Instituto Yantai de Investigación de Zonas Costeras (YIC) de la Academia de Ciencias de China ha desarrollado un sistema de monitoreo de dióxido de carbono (CO2) marino basado en sensores electroquímicos para el rápido perfilado in situ del CO2 disuelto en agua de mar.
El aumento de la producción de CO2 en la atmósfera debido a las perturbaciones antropogénicas puede provocar un notable aumento de la absorción oceánica de CO2. Esto podría dar como resultado una reducción del pH del agua de mar y pronunciados cambios en el equilibrio químico del ciclo del carbonato marino, con una potencial influencia en la biota marina y el ecosistema oceánico.
Para comprender con precisión el impacto de estos cambios en el ciclo del carbono marino, es necesario cuantificar la variabilidad del CO2 disuelto en el agua de mar con una alta resolución temporal y espacial.
Dado que los cambios en la muestra pueden ocurrir durante el muestreo, el transporte de la muestra y los procedimientos de medición debido al reequilibrio entre la muestra de agua de mar y el CO2 atmosférico, son significativas las mediciones in situ del CO2 disuelto.
El sistema de monitoreo consta de sondas para parámetros de agua de mar (es decir, pH, conductividad, temperatura), una unidad de detección electroquímica basada en un electrodo selectivo de iones para la detección selectiva de carbonato, un sistema de control para la calibración de sensores, análisis autónomo de muestras y corrección del impacto de la salinidad, así como un sistema de flujo para la inyección de soluciones de calibración o muestras de agua de mar.
"La corrección de salinidad puede ofrecer una precisión de detección mejorada en un fondo de alta salinidad, lo que hace que el sistema de monitoreo de CO2 propuesto sea adecuado para el monitoreo marino", dijo Qin.
Los investigadores verificaron el funcionamiento del sistema de detección de CO2 disuelto a través de un monitoreo a largo plazo en tres áreas marinas diferentes de China, el Mar de Bohai, el Mar Amarillo y el Mar de China Meridional.
Descubrieron que este sistema ofrecía un tiempo de respuesta de 40 s, una reproducibilidad del 0,3% y una precisión de detección del 95% en comparación con la técnica de referencia (separación de vapor de agua-análisis de espectroscopia infrarroja no dispersiva) para el monitoreo en tiempo real de CO2 disuelto en el Mar de Bohai.
El sistema de monitoreo funcionó correctamente durante el tiempo de prueba. Los resultados obtenidos indicaron su capacidad para operar de forma autónoma con rutinas de análisis de agua de mar, calibración de sensores, almacenamiento y transmisión de datos.
Tal sistema de monitoreo sumergible puede brindar nuevas oportunidades para obtener información rápida y precisa sobre el ciclo del carbono en un sistema marino sin el requisito de pretratamiento de la muestra.
Imagen de cabecera: Sistema de monitoreo de dióxido de carbono marino basado en sensores electroquímicos. Crédito: YIC
