Oceanografía biológica: Algunos resultados de las campañas del

Coriolis y Puerto Deseado Gustavo Ferreyra

CADIC-CONICET/ISMER

El fitoplancton

MODIS VIRRS

February, 14

1742 UTC 1750 UTC

72 mg m2

54 mg m2

G8 24.4 24.8 25.2 25.6 26 26.4

Sigma-T

100

80

60

40

20

0

Dep

th (

m)

0 1 2 3

Chlorophyll a (µg L-1)

Zeu

24.4 24.8 25.2 25.6 26 26.4

Sigma-T

100

80

60

40

20

0

Dep

th (

m)

0 1 2 3

Chlorophyll a (µg L-1)

Zeu

0 4 8 12 16Nitrate (µM)

100

80

60

40

20

0

G8

Fv/Fm = 0.31

Fv/Fm = 0.43

Fitoplancton

0,E+00

1,E+04

2,E+04

3,E+04

4,E+04

5,E+04

6,E+04

7,E+04

8,E+04

G09G08

Cé

lula

s m

L-1

Estaciones

Nanoeuc

Picoeuc

Nanocian

Picocian

MODIS VIRRS

February 14 2014

1742 UTC 1750 UTC

72 mg m2

54 mg m2

Coriolis II

November 17 2016

Pto. Deseado

609 621 630 637 650 646 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Chlorophyll a (µg L-1)

100

80

60

40

20

0

De

pth

(m

)

25.4 25.5 25.6 25.7 25.8 25.9

Sigma-T

0 4 8 12 16

Nitrate (µM)

0,E+00 5,E+04 1,E+05 2,E+05 2,E+05

5

16

60

94

PicoCiano

PicoEucar

NanoEucar

NanoCiano

Pro

fun

did

ad (

m)

Fitoplancton Cél. mL-1

Chla SeaWiFS Serie temporal (2000-2006) MODIS (2004-2012) OC4v4 O`Reilly, 2000

La exportación de materia orgánica

Oxígeno

Sigma-T

Clorofila a

0 5 10 15 20

40

70

Trampas de sedimento (mg m-2 d-1)

Pro

fun

did

ad (

m)

C

C/N

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60

0

20

60

Columna de agua (mg L-1)

Pro

fun

did

ad (

m)

C

C/N

12 6

7 5 4

C/N

Enriquecimiento (aporte del fitoplancton)

El metabolismo en la columna de agua

Coriolis II

Coriolis II

Pto. Deseado

Pto. Deseado

Zeu

0

50

100

150

200

250

300

350

Spri

ng

Sum

mer

Au

tum

n

Win

ter

Au

tum

n

Win

ter

Spri

ng

Sum

mer

1999 2000 2001 2002

DO

(µ

M)

Mean

Min

Max

Fernandez 2006

The interannual perspective

Hypoxia threshold

0,E+00 1,E+06 2,E+06 3,E+06 4,E+06 5,E+06

2

40

60

90

HNA

LNA

%HNA: ~50 P

rofu

nd

idad

(m

)

Bacterias libres Cél. mL-1

Cómo se pueden sostener los niveles de exportación de carbono y de

biomasa observados?

Zona central del GSJ

Euophotic zone

Aphotic zone

Bacteria

Phytoplankton

Protozoa

Zooplankton

Higher trophic levels

NO3-

NH4+

Physical mixing

POC

CO2

Producción Nueva

Producción Regenerada

Maité Latorre 2017

Temperature Salinity N2

N S

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

0 5 10 15 20 25 30 35 40

∆N/∆z

Ri

Ri at the SFix

Maité Latorre 2017

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

0 5 10 15 20 25 30 35 40

∆N/∆z

Ri

Ri at the SFix

Maité Latorre 2017

Frente sur

Sisigia

Cuadratura

Ximena Flores Melo

Ximena Flores Melo

Fitoplancton

Macro-Mezozoop.

Microzoop.

Bacterias libres

Bacterias libres

Bacterias asociadas a partículas

Reciclado intenso

Picnoclina/Zeu

NO3

NO3

Marea H1

Acoplamiento Producción primaria – Pastoreo

NH4

Nano-Micro

Pico

MO

Afloramiento

H2

POLVO

H3

Frente

H4

?

?

?

?

?

? ?

Conclusiones

• La elevada biomasa y exportación en el GSJ durante la primavera y el verano esta sostenida por productividad primaria constante

• Fueling de la PP: H1: Bombeo de nutrientes, producción nueva H2: Afloramiento H3: Polvo atmosférico H4: Transporte lateral frente

• Baja acumulación de biomasa de fitoplancton acoplamiento entre PP

y pastoreo (alta tasa de renovación de la biomasa)

• Primavera-verano-otoño Bomba Biológica eficiente

Muchas gracias

41

• 0,5 m/s

• 1,4 km/h

• 8,6 km en 6 h

Some emerging points

• Marine snow in deep waters = are low DO and pH related to the metabolism in the water column?

• Biological pump = Intensity or efficiency?

• Vertical fluxes of carbon = phytoplankton-zooplankton coupling?

• Fate of carbon = Effects of export on benthic and pelagic systems and transfer to higher trophic levels?

• Nutrients: how phytoplankton copes with the observed low concentrations?

• Frontal zones: physical-biological coupling and dynamics of contaminants?

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

36,5 37 37,5 38 38,5 39 39,5 40

curr

ant

spe

ed

(m

/s)

Day of year (37:feb 6 to 39: feb 8, 2014)

Average currant speed and orientation

12 m to 40 m

40 m to bottom

Source et qualité de la MO

Objectif 1: déterminer la source de la MO 46

Objectifs spécifiques Matériel et méthodes Résultats Conclusions Chapitre II

8

10

12

14

-26 -24 -22 -20 -18 -16

δ1

5N

(‰

)

δ13C (‰)

a.

7

9

11

13

15

17

19

21

-26 -24 -22 -20 -18 -16

C/N

POMf 40 m

POMf 70 m

feces 40 m

feces 70 m

b.

Phytoplancton

Enrichissement

Appauvrissement

COPf

Fèces

Distincts

COPf

Fèces

Distincts

Distincts

Augmentation de la qualité

• La qualité de la matière organique augmente avec la profondeur

Dégradation

bactérienne

Dégradation

bactérienne

Fry, 2006

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

8

10

12

14

16

18

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Month

Ch

loro

ph

yll a

(m

g m

-3)

Tem

per

atu

re (

oC

)

Glembocki et al. 2015

Fall bloom

Spring bloom

The seasonal perspective

La colonne d’eau

Objectif 1: déterminer les caractéristiques de la colonne d’eau 53

Chapitre I Objectifs spécifiques Matériel et méthodes Résultats Conclusions

Max Chl a

3 masses d’eau

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

150 175 200 225 250 275 300

Oxygen (µmol Kg-1)

Density (σ-ϴ)

24.8 25 25.2 25.4 25.6 25.8 26

0 0.5 1 1.5

Chl a (µg L-1)

Baisse

d’oxygène

Changement

de densité

marqué

Pycnocline:

zone clé