[ca] El carboni negre (BC) abasta una àmplia gamma de materials orgànics derivats de la combustió que són químicament i estructuralment heterogenis. Constitueix una fracció significativa de la matèria orgànica acumulada als sediments marins, actuant com el principal reservori de BC en entorns oceànics i, per tant, jugant un paper essencial en el cicle global del carboni. Tanmateix, entendre l'origen i el destí del BC sedimentari continua sent un repte. Sorgeixen inconsistències al comparar diferents metodologies de quantificació del BC, donat que cada tècnica es dirigeix a una fracció específica del BC. En els últims anys, el mètode d'Àcids Policarboxílics de Benzè (BPCAs) ha guanyat acceptació no només per la seva capacitat per quantificar la fracció aromàtica policondensada associada amb materials de BC, sinó també per proporcionar informació estructural sobre aquesta fracció recalcitrant de la matèria orgànica. Tot i que aquests marcadors s'han aplicat per quantificar i caracteritzar les entrades de carboni pirogènic (PyC) en diferents matrius ambientals, la seva efectivitat en sediments marins profunds no ha estat estudiada a fons. El principal objectiu d'aquesta tesi doctoral és avaluar l'aplicabilitat dels BPCAs com a un enfocament innovador per investigar els canvis en el destí del PyC sedimentari en sediments marins profunds i establir les bases per a futures interpretacions del PyC en paleo-registres. Per aconseguir aquest objectiu, primerament vam adaptar i validar els mètodes analítics de BPCAs disponibles per permetre una caracterització quantitativa fiable del BC en sediments marins profunds amb un contingut molt baix de BC, emprant l'assistència de microones per a la generació de BPCAs. La metodologia validada va produir valors reproduïbles per als compostos B6CA i B5CA. Aquesta metodologia es va utilitzar posteriorment per investigar l'ocurrència i distribució del BC en sediments marins profunds a escala mundial, amb un enfocament específic a l'Oceà Atlàntic tropical. A més, la integració de mesures de BPCAs amb les seves signatures isotòpiques de carboni podria ajudar a mitigar la possible sobreestimació del contingut de PyC, ja que té en compte la presència de BPCAs originats a partir de fonts no pirogèniques. Aquesta tesi informa sobre la presència ubiqua de BPCAs en sediments pelàgics, amb quantitats més altes observades en regions de surgència. Un dels principals descobriments en mesurar BPCAs a escala global va ser la mínima distància isotòpica observada entre el B6CA (δ13C-B6CA) i el carboni orgànic total (δ13C TOC) en la majoria de mostres. Això suggereix un component predominant d'origen marí/diagenètic en el BC sedimentari. Remarcablement, es van observar grans distàncies isotòpiques entre el TOC i el BC en moltes ubicacions tropicals, amb valors isotòpicament més pesats per a la component de BC. En conseqüència, el PyC originat en biomes dominats per vegetació C4 representa una contribució significativa al BC sedimentari entre 30 °S i 30 °N als oceans del món. Una avaluació addicional dels sediments a l'Oceà Atlàntic tropical va revelar una banda latitudinal entre 4 – 11 °N caracteritzada per una acumulació significativa tant de materials terrestres d'origen pirogènic (BPCAs i levoglucosà) com no pirogènics (n-alcans de cadena llarga). Els càlculs de balanç de massa isotòpica van indicar que les contribucions pirogèniques van representar del 30 al 50% del TOC sedimentari dins d'aquesta banda latitudinal. A més, el balanç de massa isotòpica va demostrar la uniformitat en la composició dels materials pirogènics acumulats arreu de l'Oceà Atlàntic tropical, amb una relació calculada d'OC-BPCAPyr a TOCPyr de 0.083.

[es] El carbono negro (BC) abarca una amplia gama de materiales orgánicos derivados de la combustión que son química y estructuralmente heterogéneos. Constituye una fracción significativa de la materia orgánica acumulada en los sedimentos marinos, actuando como el principal reservorio de BC en entornos oceánicos y, por lo tanto, desempeñando un papel esencial en el ciclo global del carbono. Sin embargo, entender el origen y el destino del BC sedimentario sigue siendo un desafío. Surgen inconsistencias al comparar diferentes metodologías para la cuantificación del BC, ya que cada técnica se dirige a una fracción específica de este. En los últimos años, el método de Ácidos Policarboxílicos de Benceno (BPCAs) ha ganado aceptación no solo por su capacidad para cuantificar la fracción aromática policondensada asociada con materiales de BC, sino también por proporcionar información estructural sobre esta fracción recalcitrante de la materia orgánica. A pesar de que estos marcadores se han aplicado para cuantificar y caracterizar las entradas de carbono pirogénico (PyC) en diferentes matrices ambientales, su efectividad en sedimentos marinos profundos no ha sido probada a fondo. El principal objetivo de esta tesis doctoral es evaluar la aplicabilidad de los BPCAs como un enfoque innovador para investigar los cambios en el destino del PyC sedimentario en sedimentos marinos profundos y establecer las bases para futuras interpretaciones del PyC en paleo-registros. Para lograr este objetivo, primero adaptamos y validamos los métodos analíticos de BPCAs disponibles para permitir una caracterización cuantitativa confiable del BC en sedimentos marinos profundos con un contenido muy bajo de BC, implementando la asistencia de microondas para la generación de BPCAs. La metodología validada produjo valores reproducibles para los compuestos B6CA y B5CA. Esta metodología se utilizó posteriormente para investigar la ocurrencia y distribución del BC en sedimentos profundos a nivel mundial, con un enfoque específico en el Océano Atlántico tropical. Además, la integración de medidas de BPCAs con sus firmas isotópicas de carbono podría ayudar a mitigar la posible sobreestimación del contenido de PyC, ya que tiene en cuenta la presencia de BPCAs originados a partir de fuentes no pirogénicas. Esta tesis informa sobre la presencia ubicua de BPCAs en sedimentos pelágicos, con cantidades más altas observadas en regiones de surgencia. Uno de los principales hallazgos al medir BPCAs a escala global fue la mínima distancia isotópica observada entre B6CA (δ13C-B6CA) y carbono orgánico total (δ13C TOC) en la mayoría de las muestras. Esto sugiere un componente marino/diagenético predominante en el BC sedimentario. Remarcablemente, se observaron grandes distancias isotópicas entre el TOC y BC en muchas ubicaciones tropicales, con valores isotópicamente más pesados para el componente de BC. En consecuencia, el PyC originado en biomas dominados por vegetación C4 representa una contribución significativa al BC sedimentario de entre 30 °S y 30 °N en los océanos del mundo. Una evaluación adicional de los sedimentos en el Océano Atlántico tropical reveló una banda latitudinal entre 4 – 11 °N caracterizada por una acumulación significativa tanto de materiales terrestres pirogénicos (BPCAs y levoglucosano) como no pirogénicos (n-alcanos de cadena larga). Los cálculos de balance de masa isotópica indicaron que las contribuciones pirogénicas representaron del 30 al 50% del TOC sedimentario dentro de esta banda latitudinal. Además, el balance de masa isotópica demostró la uniformidad en la composición de los materiales pirogénicos acumulados en todo el Océano Atlántico tropical, con una relación calculada de OC-BPCAPyr a TOCPyr de 0.083.