El coral vanadio puede registrar ciclones tropicales y actividades antropogénicas en el Mar de China Meridional

Recientemente, han surgido nuevas áreas de investigación debido a preocupaciones ambientales desde la Revolución Industrial que se centran en el ciclo del vanadio entre la atmósfera, el agua y los sedimentos. El vanadio ha sido ampliamente reconocido como un contaminante traza en los combustibles fósiles, especialmente en el petróleo crudo, debido al enriquecimiento significativo de vanadio, y puede liberarse al agua de mar a través de derrames de petróleo o la deposición atmosférica asociada con su combustión.

Además, el vanadio oceánico tiene el potencial de ser un valioso indicador para la reconstrucción ambiental en los sistemas naturales debido a su abundancia y tiempo de residencia en el agua de mar, su presencia en varios estados de oxidación que controlan la solubilidad y su función en el metabolismo biológico.

Aunque la influencia antropogénica en el ciclo global del vanadio tiene una influencia paralela en los ciclos globales de otros metales movilizados antropogénicamente, por ejemplo, el plomo y el mercurio, ha recibido una atención bastante limitada. En particular, la investigación sobre la geoquímica del vanadio en el océano, que es el principal sumidero del vanadio movilizado en tierra, ha quedado muy rezagada con respecto a otros metales.

Los corales de arrecife en los mares tropicales pueden proporcionar archivos ambientales invaluables para los metales traza en las aguas costeras junto con los factores naturales y antropogénicos asociados, y el vanadio en los corales se ha aplicado con éxito y ampliamente como una herramienta poderosa para registrar los cambios históricos de vanadio en la superficie del agua de mar de los arrecifes de coral. .

Un equipo de investigación dirigido por el Prof. Kefu Yu (Facultad de Ciencias Marinas, Universidad de Guangxi) utilizó datos geoquímicos indirectos (vanadio/calcio (V/Ca), d¹⁸Oh, d¹³C, etc.) de un esqueleto de coral (W3) con una resolución mensual que data de 1984 CE alrededor de la isla de Weizhou, junto con los datos de vanadio de coral (LW4) de la isla de Hainan, para describir las variaciones cronológicas de vanadio en la superficie del agua de mar en el norte Mar del Sur de China.

Este estudio documentó una estrecha relación entre el viento superficial y los patrones temporales de las relaciones V/Ca registradas por primera vez en un coral Porites no estuarino en alta mar, lo que sugiere un gran potencial para la documentación de cambios prehistóricos en ciclones tropicales. Este estudio ofreció pruebas sólidas de la conexión entre la removilización del vanadio en los sedimentos marinos y las condiciones redox oceánicas asociadas con la mezcla vertical derivada de los vientos superficiales.

Sin embargo, las diferencias entre cada uno de los intervalos bajo la influencia humana indicaron que las fuentes y los impulsores del vanadio en la superficie del agua de mar son demasiado complejos para que la relación V/Ca del coral con el viento en la superficie se utilice como una simple relación cuantitativa. Además, este estudio creía que la relación V/Ca del coral podría ser un indicador potencial de los vientos superficiales después de eliminar las perturbaciones artificiales.

Alentado por la consistencia en la serie temporal entre los derrames de petróleo y los picos de V/Ca en los esqueletos de coral, este estudio recuperó los cambios históricos en el desarrollo industrial y la revolución asociados con las emisiones antropogénicas de vanadio en el norte del Mar de China Meridional.

En la etapa inicial (1984 a 1993 EC), las relaciones V/Ca coralinas relativamente altas y lábiles estaban relacionadas con las actividades industriales y agrícolas del continente circundante, por ejemplo, exploración, minería y transporte en los campos petroleros cerca de la isla de Weizhou.

En la etapa intermedia (1994 a 2008 CE), las bajas relaciones coralinas V/Ca fueron aportadas por las iniciativas ambientales efectivas posteriores a la publicación de la ley nacional de protección ambiental. En la última etapa (2009 a 2015 EC), las relaciones coralinas V/Ca aumentaron debido al desarrollo de la industria naviera local, con varios picos extremos asociados con derrames de petróleo.

Este estudio contribuyó a identificar un posible nuevo proxy geoquímico directo para los ciclones tropicales y las actividades antropogénicas que se puede recuperar de los archivos de esqueletos de coral datables y de alta resolución en las regiones costeras. Este artículo ha sido publicado en Ciencia China Ciencias de la Tierra.