Emissions of Fe(II) and its kinetic of oxidation at Tagoro submarine volcano, El Hierro
2017. CAROLINA SANTANA-GONZÁLEZ, J. MAGDALENA SANTANA-CASIANO, MELCHOR GONZÁLEZ-DÁVILA, EUGENIO FRAILE-NUEZ. Emissions of Fe(II) and its kinetic of oxidation at Tagoro submarine volcano, El Hierro. Marine Chemistry, 195, 129-137
El proceso eruptivo que tuvo lugar en octubre de 2011 en el volcán submarino Tagoro frente a la Isla de El Hierro y la posterior etapa de desgasificación, cinco meses más tarde, han aumentado la concentración de TdFe (II) (hierro disuelto total (II)) en las aguas más cercanas al edificio volcánico. Para detectar cualquier variación en las concentraciones de TdFe(II) debido a las emisiones hidrotermales, se realizaron tres campañas dos años después del proceso eruptivo en octubre de 2013, marzo de 2014 y mayo de 2015. Los resultados de estas campañas confirmaron importantes anomalías positivas en TdFe(II), que coincidieron con anomalías negativas en pHF,is (pH en escala libre, en condiciones in situ) ubicadas en la proximidad del cono principal. Se observaron también valores máximos en TdFe(II) tanto en la superficie, asociado al máximo de clorofila a, como en el fondo marino, mostrando la importante influencia de los procesos de complejación orgánica y re-suspensión de partículas. Se realizaron estudios de variabilidad temporal en periodos que van desde horas hasta días en las estaciones ubicadas sobre los principales y dos conos secundarios del edificio volcánico con anomalías positivas en las concentraciones de TdFe(II) y anomalías negativas en los valores de pHF,is. Las observaciones mostraron una importante variabilidad tanto en las concentraciones de pHF,is como en las de TdFe(II), lo que indicó que la zona volcánica estaba afectada por un proceso de desgasificación que permaneció en el volcán después de que la fase eruptiva hubiera cesado. Estudios cinéticos de oxidación de Fe(II) también se llevaron a cabo para analizar los efectos de las propiedades del agua de mar en las proximidades del volcán en las constantes de tasa de oxidación y t1/2 (tiempo de vida media) del hierro férrico. Las concentraciones aumentadas de TdFe(II) y los valores bajos de pHF,is actuaron como un importante evento de fertilización en el agua de mar alrededor del volcán Tagoro en la Isla de El Hierro proporcionando condiciones óptimas para la regeneración de la zona.
English
The eruptive process that took place in October 2011 in the submarine volcano Tagoro off the Island of El Hierro and the subsequent degasification stage, five months later, have increased the concentration of TdFe(II) (Total dissolved iron(II)) in the waters nearest to the volcanic edifice. In order to detect any variation in concentrations of TdFe(II) due to hydrothermal emissions, three cruises were carried out two years after the eruptive process in October 2013, March 2014 and May 2015. The results from these cruises confirmed important positive anomalies in TdFe(II), which coincided with negatives anomalies in pHF,is (pH in free scale, at in situ conditions) located in the proximity of the main cone. Maximum values in TdFe(II) both at the surface, associated to chlorophyll a maximum, and at the sea bottom, were also observed, showing the important influence of organic complexation and particle re-suspension processes. Temporal variability studies were carried out over periods ranging from hours to days in the stations located over the main and two secondary cones in the volcanic edifice with positive anomalies in TdFe(II) concentrations and negative anomalies in pHF,is values. Observations showed an important variability in both pHF,is and TdFe(II) concentrations, which indicated the volcanic area was affected by a degasification process that remained in the volcano after the eruptive phase had ceased. Fe(II) oxidation kinetic studies were also undertaken in order to analyze the effects of the seawater properties in the proximities of the volcano on the oxidation rate constants and t1/2 (half-life time) of ferrous iron. The increased TdFe(II) concentrations and the low associated pHF,is values acted as an important fertilization event in the seawater around the Tagoro volcano at the Island of El Hierro providing optimal conditions for the regeneration of the area.