Major Players in the Biogeochemical Cycling of Dimethylated Sulfur Compounds in Seawater

Abstract

[EN] Since Charlson et al. (1987) published the controversial hypothesis that dimethylsulfide (DMS) emission from phytoplankton could be involved in climate regulation, notable advances have improved our knowledge of the sulfur cycle in the oceans. Significant gaps still remain, however, mainly regarding the factors that control the concentrations of this compound in seawater. Biogeochemical transformations of dimethylated sulfur compounds result from biotic (e.g. physiology and diversity of plankton organisms) and abiotic (e.g. solar radiation, wind speed, nutrient concentrations) processes. Among biotic processes, it is believed that bacteria play a central role in the cycle since most transformations occur through the dissolved pool. This thesis has aimed to assess the role of bacterioplankton in the sulfur cycle of the ocean and to identify the main factors influencing their activity. Monthly measurements of the relative importance of the main processes of the cycle over a 18-month period in an oligotrophic coastal site (Blanes Bay) revealed that the typical summer DMS accumulation found in low temperate and subtropical regions (the called "DMS summer paradox" because maximum annual concentrations of DMS are recorded in summer, 2-3 months latter than their precursor DMSP) was due to an increase of biotic DMS production not matched by DMS losses (photolysis + ventilation + microbial consumption). [...]

[CAT] Des que Charlson et al. (1987) van publicar la seva controvertida hipòtesi que l'emissió de dimetilsulfur (DMS) per les algues podia contribuir a regular el clima, s'ha avançat notablement en el coneixement del cicle del sofre en els oceans. Malgrat això, queden encara aspectes importants sense resoldre; sobretot, saber quins factors controlen les concentracions d'aquest compost a l'aigua de mar. Les transformacions biogeoquímiques dels compostos dimetilats de sofre són el resultat de processos biològics (per exemple, la fisiologia i la diversitat dels organismes planctònics) i processos abiòtics (tals com la radiació solar, la velocitat del vent, la concentració de nutrients, entre d'altres). D'entre els processos biològics, hom creu que els bacteris tenen molta importància en el cicle, ja que la majoria de transformacions es donen a través de la fase dissolta. L'objectiu d'aquesta tesi és avaluar el paper que juguen els bacteris en el cicle del sofre a l'oceà superficial i identificar els factors principals que en determinen l'activitat. Mesures mensuals de la importància relativa dels principals processos d'aquest cicle durant 18 mesos en un lloc oligotròfic costaner (Badia de Blanes) han mostrat que la típica acumulació de DMS a l'estiu en les zones temperades i subtropicals (la que hom anomena "paradoxa d'estiu del DMS" perquè les màximes concentracions anuals de DMS es registren a l'estiu, 2-3 mesos després de les del seu precursor bioquímic, el DMSP) és causada per un increment de la producció biològica de DMS no compensada per les pèrdues de DMS (ventilació + fotòlisi + consum microbià). [...]