Vertical Structure and trends in CO2 at the CARIACO Ocean Time Series Station: 1995-2017

Resumen

Abstract: Changes in the vertical structure of pH (total proton scale at 25 °C or pH_T), total alkalinity, total CO₂ (TCO₂), and partial pressure of CO₂ (pCO₂) were examined at the CARIACO Ocean Time Series station (10º30’N, 64º40’W) from December 1995 to January 2017. Long-term trends were studied in the three water masses present in the Cariaco Basin: the surface layer (SL, located between 0-100 m depth), the Subtropical Underwater (SUW, with minimum depths between the surface and 105 m and maximums between 30-165 m depending on the season) and the deep water (DW, with minimum depths between 175-380 m to the bottom). The seasonal detrended TCO₂ normalized to a constant salinity (nTCO₂) showed a positive trend 2.23 ± 0.43 µmol kg^-1 yr^-1 in the SL, associated with an increase in pCO₂ (3.06 ± 0.42 µatm yr^-1) and a decrease in pH (-0.0028 ± 0.0004 pH yr^-1). SUW and DW also exhibited increasing trends nTCO₂ (1.82 ± 0.42 and 4.46 ± 0.32 µmol kg^-1 yr^-1, respectively). Between 2002 and 2017, an increase of 67 µmol kg^-1 of TCO₂ was observed below 300 m at the CARIACO station. Overall, acidification trends were observed at the Cariaco station from the surface to the bottom, with an average of ~ -0.003 ± 0.0004 pH units per year. Air-sea CO₂ flux calculations showed an average net evasion of CO₂ from the sea to the air of 0.6 ± 2.2 mol C m^-2 yr^-1 for the period of observation.

Estructura vertical y tendencias en el CO₂ en la estación Serie de Tiempo CARIACO: 1995-2017

Resumen: Se examinaron cambios en la estructura vertical del pH (escala total de protones a 25 °C o pH_T), la alcalinidad total, el CO₂ total (TCO₂) y la presión parcial de CO₂ (pCO₂) en la estación oceanográfica serie de tiempo CARIACO (10º30'N, 64º40'O) desde diciembre de 1995 hasta enero de 2017. Se estudiaron las tendencias a largo plazo en las tres masas de agua presentes en la cuenca de Cariaco: la capa superficial (SL, ubicada entre 0-100 m), la Subtropical (SUW, con profundidades mínimas entre la superficie y 105 m y máximas entre 30-165 m dependiendo de la temporada), y las aguas profundas (DW, con profundidades mínimas entre 175-380 m hasta el fondo). El TCO₂ desestacionalizado y normalizado a una salinidad constante (nTCO₂) mostró una tendencia positiva de 2,23 ± 0,43 μmol kg^-1 año^-1 en la capa SL, relacionada con un aumento en pCO₂ (3.06 ± 0.42 μatm año^-1) y una disminución del pH (-0.0028 ± 0.0004 pH año^-1). SUW y DW también mostraron tendencias crecientes en nTCO₂ (1,82 ± 0,42 y 4,46 ± 0,32 μmol kg^-1 año^-1, respectivamente). Entre 2002 y 2017, se observó un aumento de 67 μmol kg^-1 de TCO₂ por debajo de 300 m en la estación CARIACO. En general, se observaron tendencias de acidificación en la estación Cariaco desde la superficie hasta el fondo, con un promedio de ~ -0.003 ± 0.0004 unidades de pH por año. Los cálculos del flujo de CO₂ entre el aire y el océano mostraron una evasión neta promedio de CO₂ desde el mar al aire de 0.6 ± 2.2 mol C m^-2 año^-1 durante el período de observación.