Coastal carbonate system variability along an active lava-seawater interface.
2022. GONZALEZ-SANTANA, D., GONZALEZ-DAVILA, M., GONZALEZ, A. G. & SANTANA-CASIANO, J. M. Coastal carbonate system variability along an active lava-seawater interface. Frontiers in Marine Science, 1588.
Las coladas de lava procedentes de la erupción volcánica de 2021 en La Palma, Islas Canarias, alcanzaron la línea de costa durante tres eventos, el 28 de septiembre, el 10 de noviembre y el 22 de noviembre, afectando fuertemente a las propiedades del agua de mar a medida que interactuaban con ella. Se caracterizó la evolución de las propiedades fisicoquímicas superficiales y de la columna de agua (temperatura, salinidad, variables del sistema carbonatado y oxígeno disuelto) durante 13 visitas a la zona frontal de los deltas recién formados. Un gran volumen de agua de mar caliente (50°C medidos el 12 de noviembre) y de alta salinidad promovió valores de pH en la zona frontal de 7,0 con importantes descensos de la alcalinidad, ΔAT, y del carbono inorgánico total disuelto, ΔCT, que alcanzaron 566 y 272 µmol kg-1, respectivamente. La adición de ácidos generados durante la interacción lava-agua de mar (44,4 mmol), junto con los utilizados en la valoración de la alcalinidad carbonatada (796 ± 72 mmol) más los ácidos utilizados en la disolución de metales (21 mmol), se estimó con una concentración media de protones añadidos de 0,31 µmol kg-1 de agua de mar en los 2,7 – 106 m3 afectados para el 12 de noviembre. Durante este evento, la disminución del pH y el aumento de la temperatura aumentaron la presión parcial de CO2, desgasificando 2 toneladas de CO2, 40 veces el CO2 emitido diariamente para esta zona en condiciones no eruptivas. Un mes después de la erupción, las propiedades fisicoquímicas estudiadas del agua de mar cercana a los nuevos deltas volvieron a los valores normales no eruptivos habituales, que incluyen la presencia de baja salinidad, bajo pH y altas emisiones difusivas de gas CO2 a través de descargas submarinas de agua subterránea observadas entre los deltas formados. Los nuevos deltas ricos en minerales y el aumento de la solubilidad debido a las condiciones de pH bajo contribuyeron a la recuperación de la zona afectada.
English
Lava flows from the 2021 volcanic eruption in La Palma, Canary Islands, reached the shoreline during three events on September 28th, November 10th, and November 22nd, strongly affecting the seawater properties as they interacted with the seawater. The evolution of surface and water column physicochemical properties (temperature, salinity, carbonate system variables, and dissolved oxygen) was characterized during 13 visits to the frontal zone of the newly formed deltas. A large volume of hot (50°C measured on November 12th) and high salinity seawater promoted pH values in the frontal zone of 7.0 with important decreases in alkalinity, ΔAT, and total dissolved inorganic carbon, ΔCT, that reached 566 and 272 µmol kg−1, respectively. The addition of acids generated during the lava–seawater interaction (44.4 mmol), together with those used in the titration of carbonate alkalinity (796 ± 72 mmol) plus acids used in metal dissolution (21 mmol), was estimated with an average added proton concentration of 0.31 µmol kg−1 of seawater in the affected 2.7 · 106 m3 for November 12th. During this event, the decrease in pH and the increase in temperature increased the partial pressure of CO2, outgassing 2 tons of CO2, 40 times the daily emitted CO2 for this area under non-eruptive conditions. One month after the eruption, the studied physicochemical properties of the seawater close to the new deltas returned to the usual non-eruptive normal values, which include the presence of low salinity, low pH, and high CO2 gas diffusive emissions through submarine groundwater discharges observed between the formed deltas. The new mineral-rich deltas and the increase in solubility due to the low pH conditions contributed to the recovery of the affected area.