Durante el verano austral de 2003-2004, se estudiaron las propiedades del material particulado que sedimenta en la bahía Mejillones del Sur, y la estructura físico-química de la columna de agua. Se encontraron aguas más cálidas y oxigenadas en la superficie, una clara estratificación entre 10 y 20 m de profundidad y aguas más frías, densas y subóxicas bajo los 30 m y hasta el fondo durante el periodo de estudio. La bahía se caracterizó por la interacción de tres masas de aguas: Agua Superficial Subtropical (ASST), Agua Subantártica (ASSA), Agua Subsuperficial Ecuatorial (AESS). Se puso en evidencia que eventos moderados y cortos de surgencia con duración entre tres a ocho días alternan con períodos más prolongados de estratificación de 29 días. Durante los eventos débiles de surgencia y en el inicio del evento de estratificación prevalecieron condiciones subóxicas a microóxicas con concentraciones de nutrientes más elevados en el estrato de los 10 a 15 m de profundidad. La variabilidad de los niveles de saturación de oxígeno disuelto (OD) y de nutrientes con las concentraciones de nitrógeno (N), fósforo (P) y ácido silícico (Si), y las razones de N:P y Si:NID en la superficie, indicaron la presencia de una dinámica importante de los procesos de reciclaje de la materia orgánica en la columna de agua, y del aporte alóctono de nutrientes durante la surgencia. Las variaciones quincenales de los flujos totales del material particulado colectado con trampas instaladas en la bahía, sugieren que la sedimentación del material en la columna de agua se encuentra gobernada por la alternancia entre los períodos de surgencia y de estratificación. Además en las trampas de sedimentación se observó un patrón de empobrecimiento de nitrógeno en función de la profundidad, lo que sugiere condiciones de remineralización y desnitrificación en las aguas oxido-reductoras de fondo de esta bahía.