238U removal and accumulation in Concepción bay sediments, Chile

Abstract

Las actividades del 234U, 238U y del 210Pb, los parametros radioquimicos como la razon 234U/238U y el exceso de 210Pbxs y la abundancia del macrobentos fueron medidas y estimadas en sedimentos marinos a lo largo de una transecta ubicada entre la boca y la cabeza de Bahia Concepcion, durante un ciclo anual. Esta bahia es un ambiente semicerrado y somero, sujeto a una fuerte estacionalidad en sus caracteristicas hidrologicas y biologicas debido a la influencia de la surgencia costera que se desarrolla en dicha region. La surgencia de aguas ricas en nutrientes y pobres en oxigeno da como resultado una alta produccion de detritos organicos que alcanzan los sedimentos, creando condiciones suboxicas y/o anoxicas durante, al menos, el 57% del ano. Los perfiles de 234U, 234U y 238U entre la superficie y los 15 cm de profundidad muestran un incremento gradual de sus actividades en rangos que fluctuaron entre 1.57 y 6.07 dpm g-1. Bajo condiciones suboxicas y anoxicas, esta distribucion es consistente con la reduccion del U(VI) a U(IV) y su consecuente remocion del agua intersticial y su acumulacion en la fase solida.La razon 234U/238 de 1,10 ± 0,08 indica un origen autigenico. La tasa de acumulacion e inventarios de 238U muestran un aumento significativo desde la Estacion 1 (cabeza de la bahia) hacia la Estacion 3 (boca de la bahia), con rangos que fluctuaron desde 348 a 794 dpm cm-2 kyr-1 y desde 14 a 32 dpm cm-2, respectivamente. Estos sedimentos, ricos en materia organica y altamente reductores, muestran tambien un incremento similar desde la cabeza hacia la boca de la bahia, en las tasas de sulfato-reduccion, especiacion de azufre y la actividad bioperturbadora e irrigadora del macrobentos. Estos patrones sugieren que el grado de enriquecimiento de U en estos sedimentos es el resultado de su reduccion y remocion del agua intersticial, la cual esta regulado por la tasa de sulfato-reduccion y la bioperturbacion y bio-irrigacion. La tasa de acumulacion de 238U es mayor a las encontradas para otros ambientes o cuencas anoxicas e indican una importante area para la perdida de U en sedimentos marinos. El comportamiento geoquimico del U parece ser muy sensible a las condiciones oxido-reductoras de los sedimentos, representando una herramienta importante para identificar cambios en las condiciones paleo-oceanograficas del ultimo milenio.