PROGRAMA DE TEORÍA

INTRODUCCIÓN. PERSPECTIVA HISTÓRICA
Tema 1. Introducción. Perspectiva histórica
1. Introducción. ¿Qué es la Oceanografía? Océanos. Uso racional de la Tecnología. La naturaleza de la investigación científica.
2. Geografía de los océanos. Característica física de los océanos.
3. Las primeras exploraciones del Mar. El comienzo de la Ciencia del Océano.
4. Veinte siglos de Oceanografía. La presencia del hombre en el océano.
5. Origen de la atmósfera y de los Océanos. Ciclos y Balances de masas.
6. Distribución de la Temperatura y Salinidad en los océanos.

MÓDULO I. BALANCE DE MASA GEOQUÍMICO Y FUENTES DE MATERIALES
Tema 2. Transporte de materiales a los océanos: la vía de los rios, la vía glacial y la vía hidrotermal
1. Introducción. La entrada de material en los compartimentos del océano.  
2. Balance Geoquímico de los elementos. Balance de masa entre las entradas desde tierra y la formación de mineral autigénico.
3. El transporte de materiales a los océanos: la vía de los ríos. Señales químicas transportadas por los ríos.
4. Modificación de las señales en la interfase tierra-mar: los estuarios
5. El Mar Báltico
6. La vía de los glaciales
7. La vía de las fuentes hidrotermales.

Tema 3. Transporte de materiales a los océanos: la vía atmosférica
1. El transporte de materiales a los océanos: La vía atmosférica.
2. La interfase atmósfera-océano.
3. Caracterización de los aerosoles. La distribución global de los aerosoles sobre los océanos.
4. Composición de los aerosoles. Variabilidad temporal de los aerosoles marinos.
5. Polvo mineral en la atmósfera marina. Fuentes de polvo. Composición elemental y mineralógicas. Deposición de polvo en los océanos. Impacto del polvo en los ciclos biogeoquímicos marinos.  
6. Aerosoles de sal marina. La producción de la sal marina y la distribución de tallas.
7. SO2 y  SO42-
8. DMS y el ciclo atmosférico del azufre.
9. Impacto en el clima.

MÓDULO II. LOS COMPONENTES DEL AGUA DE MAR
Tema 4. Elementos mayoritarios y minoritarios en agua de mar
1. Composición y estequiometría del agua de mar media
2. Causas por las que los elementos mayoritarios dejan de ser conservativos
3. La salinidad como trazador conservativo
4. Tiempos de residencia
5. Metales traza en agua de mar. Sumideros oceánicos de metales traza
6. Distribución de los elementos traza en el océano

Tema 5. Introducción al uso de los trazadores químicos en Oceanografía
1. Introducción
2. Circulación y edad de las masas de agua: Carbono 14, Tritio y Helio-3, Clorofluorocarbonos (CFCs)
3. Variaciones isotópicas: Hidrógeno, Oxígeno y Azufre
4. Isotopos estables. Procesos de fraccionamiento isotópico en determinados elementos: 13C/12C, 18O/16O

MÓDULO III. GASES E INTERCAMBIO AIRE-AGUA
Tema 6. Gases disueltos I: Gases no reactivos
1. Introducción
2. Composición de la atmósfera versus agua de mar
3. Disolución de gases en agua de mar
4. Modelos de transferencia de gases en la interfase aire-mar. Medidas de las velocidades de transferencia
5. Saturación de los gases en el océano. Anomalías de saturación.
6. Gases no reactivos. Distribución de gases no reactivos: He, Ar y Ne
7. Aspectos estructurales de la solubilidad de gases. Efectos de las películas superficiales y las reacciones químicas.

Tema 7. Gases disueltos II: Oxígeno disuelto en agua de mar
1. Oxígeno disuelto en agua de mar. Ecuación de Weiss
2. Distribución vertical del oxígeno disuelto. Relación entre oxígeno disuelto y otros parámetros físicoquímicos
3. Utilización aparente de oxígeno (AOU)
4. Determinación de oxígeno en agua de mar
5. Distribución de oxígeno en los principales océanos. Las zonas de mínimo de oxígeno.
6. Otros gases no conservativos: CO, H2, CH4 y N2O

MÓDULO IV. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Tema 8. El Ciclo del carbono
1. Química del carbono inorgánico en el océano
2. Componentes de las bombas del sistema del carbono
3. Parámetros del sistema del CO2 en agua de mar
4. Distribución de los parámetros del CO2
pCO2
pH
AT
CT
5. Disolución del CaCO3 en agua de mar
6. Carbono orgánico
7. Ciclo del carbono, CO2 y cambio climático

Tema 9. Nutrientes
1. Compuestos de nitrógeno en agua de mar
2. Compuestos de fósforo en agua de mar
3. Compuestos de silíceo en agua de mar
4. Relaciones estequiométricas
5. Uso de los nutrientes como trazadores

Tema 10. Metales traza y radioisótopos
1. Ciclo biogeoquímico del hierro
2. Ciclo biogeoquímico del cobre
3. Ciclo biogeoquímico del manganeso
4. Ciclo biogeoquímico del cobalto y el cinc
5. Interacción entre metales traza y fitoplancton
6. Isótopos radioactivos como trazadores de procesos biogeoquímicos

MÓDULO V. INTERFASE OCÉANO-SEDIMENTO
Tema 11. Diagénesis química en sedimentos
1. Diagénesis temprana, catagénesis y metagénesis. Cambio en los constituyentes orgánicos
2. Secuencia diagénica. Descomposición de la materia orgánica
3. Ambientes diagénicos. Tipos de sedimentos
7. Mecanismos de control de pH y de procesos redox en sedimentos marinos

Tema 12. Aguas intersticiales
1. Características
2. Factores que controlan la composición de las aguas intersticiales
3. Alteración en la composición de los elementos mayoritarios
4. Alteración en la composición de los elementos minoritarios
5. Distribuciones de Cu y Mn

MÓDULO VI. SISTEMAS ESPECIALES
Tema 13. Sistemas hidrotermales.
1. Tipos de fuentes hidrotermales
2. Procesos inorgánicos en las fuentes hidrotermales
3. Reacciones químicas hidotermales
4. Reacciones redox y sistemas biológicos asociados a los sistemas hidrotermales
5. Distribución de metales traza asociado a las fuentes hidrotermales

Tema 14. Ambientes anóxicos.
1. Factores que determinan la existencia de ambientes anóxicos y subóxicos
2. Reacciones químicas en ambientes anóxicos
3. Mar Negro
4. Fosa de Cariaco
5. Fiordo
6. Mar Báltico

PROGRAMA DE PRÁCTICAS

PRÁCTICAS DE LABORATORIO Y CAMPAÑA
Están previstas seis sesiones de laboratorio de 2 de duración cada una que se realizarán en las instalaciones del Departamento de Química. La asignación de laboratorio aparece recogido en los horarios publicados por el centro. La sesión de salida al mar de campaña oceanográfica es de 7 h.

Campaña Oceanográfica
Salida para tomar muestras de O2, pH, y nutrientes
Según la infraestructura del barco, análisis de las muestras de Oxígeno y de pH

Sesión 1 (laboratorio): Preparación de reactivos e introducción a la utilización del valorador potenciométrico para la medida de Oxígeno en agua de mar.

Sesión 2  (laboratorio): Determinación de pH en agua de mar e introducción al método potenciométrico. Efecto de la acidificación en los organismos marinos.

Sesión 3  (laboratorio)
Análisis de nutrientes: determinación de fosfatos.

Sesión 4  (laboratorio)
Análisis de nutrientes: determinación de silicatos.

Sesión 5  (laboratorio)
Análisis de nutrientes: Preparación de la columna reductora Cd-Cu  para la determinación de nitritos y nitratos

Sesión 6  (laboratorio)
       Análisis de nutrientes: determinación de nitritos y nitratos

PROGRAMA DE TALLERES Y SEMINARIOS

- PROYECTO I. Oceanografía Regional: ejemplos de la distribución de especies químicas y las interacciones globales atmósfera-océano en las distintas regiones oceánicas.
Temas del proyecto docente: Tema 1 (1.6),  Tema 2 (2.6), Tema 3 (3.1, 3.2, 3.8, 3.9).  Tema 4 (4.3),  Tema 5 (5.4) y Tema 7 (7.3, 7.5)

- PROYECTO II. Acidificación oceánica, sus efectos en los ciclos biogeoquímicos y en la interacción con el fitoplacton.
Temas del proyecto docente: Tema 8 (8.2, 8.4, 8.5, 8.7), Tema 9 (9.1, 9.2, 9.3) y Tema 10 (10.1, 10.2, 10.5).