Temporal variability of phytoplankton biomass and primary production off Magdalena Bay, Baja California Sur, Mexico
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Iniversidad Autónoma de Baja California
Resumen
Descripción
Sixteen monthly cruises were carried out at a station 6.5 km to the NW of the mouth of Magdalena Bay (Mexico) to study the temporal variability of phytoplankton biomass and primary production rates, and the response of phytoplankton to the prevailing hydrographic characteristics. During each cruise, temperature and salinity were measured in the water column, and discrete samples were collected to measure inorganic nutrient concentrations (nitrate, phosphate, and silicate) and chlorophyll a content (as a proxy for phytoplankton biomass); in addition, in situ incubations were performed to estimate primary production (PP) rates using the 14C technique. During spring and early summer (March–July), the water column at the study site was cold (14.4 ºC at 80 m depth and 17.7 ºC at the surface) and well mixed, with high nutrient concentrations (nitrate = 6.39 μM, phosphate = 0.91 μM, and silicate = 11.87 μM) at the surface, typical of intense upwelling systems. On the contrary, from August to February the water column was stratified (23.5 ± 3.2 ºC above the thermocline and 17.0 ± 1.7 ºC at 80 m depth) and had low nutrient concentrations (nitrate = 3.90 μM, phosphate = 0.47 μM, and silicate = 10.30 μM) at the surface. Phytoplankton abundance, chlorophyll a concentration, and PP rates in the euphotic zone were higher during the upwelling season, with maximum cell density of 1.7 × 106 cells·L–1 (nanoplankton fraction), integrated chlorophyll a content of 231 mg·m–2, and integrated PP rates of 553 mg C·m–2·h–1). Abundance of cells <20 μm, as determined by flow cytometry, revealed the importance of the nanoplankton and picoplankton fractions in this region. This study showed the seasonal variability of phytoplankton communities (biomass and productivity) in waters off Magdalena Bay and the coupling of phytoplankton to environmental variability. Seasonal variability was similar to that observed for other typical coastal upwelling regions, that is, higher phytoplankton abundances and PP rates in spring and summer and lower values in autumn and winter.
Key words: biomass, primary productivity, hydrography, coastal zone, Magdalena Bay.
En el periodo de la primavera de 2013 al verano de 2014 se llevaron a cabo 16 muestreos mensuales a 6.5 km al noroeste de la boca de bahía Magdalena (México) con el propósito de estudiar la variabilidad temporal de la biomasa y las tasas de producción primaria del fitoplancton y la respuesta del mismo a las características hidrográficas predominantes. En cada muestreo se midieron la temperatura y salinidad en la columna de agua y se determinaron las concentraciones de nutrientes inorgánicos (nitrato, fosfato y silicato) y el contenido de clorofila a (como proxy de la biomasa del fitoplancton); además, se hicieron incubaciones in situ para estimar la producción primaria (PP) con el método de 14C. En primavera y principios de verano (marzo–julio), el sitio presentó, en promedio, una columna de agua fría (14.4 ºC a 80 m de profundidad y 17.7 ºC en superficie) y mezclada con concentraciones de nutrientes altas en superficie (nitrato = 6.39 μM, fosfato = 0.91 μM y silicato = 11.87μM; valores característicos de zonas de afloramiento intenso). Por el contrario, de agosto a febrero se observó una columna de agua estratificada (23.5 ± 3.2 ºC arriba de la termoclina y 17.0 ± 1.7 ºC a 80 m de profundidad) con menor contenido de nutrientes en superficie (nitrato = 3.90 μM, fosfato = 0.47 μM y silicato = 10.30 μM). La abundancia del fitoplancton, la concentración de clorofila a y las tasas de PP en la zona eufótica fueron mayores en la temporada de surgencias, con densidad celular máxima de 1.7 × 106 cél·L–1 (fracción del nanoplancton), contenido de clorofila a integrada de 231 mg·m–2 y tasa de producción integrada de 553 mg C·m–2·h–1. Las abundancias de células <20 μm determinadas por citometría de flujo mostraron la importancia de las fracciones del nano y picoplancton en la región. Este estudio mostró la variabilidad estacional de las comunidades del fitoplancton (biomasa y productividad) en las aguas frente a bahía Magdalena y su acoplamiento al cambio ambiental. La variabilidad estacional fue similar a la observada en otras regiones características de afloramientos costeros, esto es, mayores abundancias y tasas de PP en primavera y verano y valores menores en otoño e invierno. Palabras clave: biomasa, productividad primaria, hidrografía, zona costera, bahía Magdalena.
En el periodo de la primavera de 2013 al verano de 2014 se llevaron a cabo 16 muestreos mensuales a 6.5 km al noroeste de la boca de bahía Magdalena (México) con el propósito de estudiar la variabilidad temporal de la biomasa y las tasas de producción primaria del fitoplancton y la respuesta del mismo a las características hidrográficas predominantes. En cada muestreo se midieron la temperatura y salinidad en la columna de agua y se determinaron las concentraciones de nutrientes inorgánicos (nitrato, fosfato y silicato) y el contenido de clorofila a (como proxy de la biomasa del fitoplancton); además, se hicieron incubaciones in situ para estimar la producción primaria (PP) con el método de 14C. En primavera y principios de verano (marzo–julio), el sitio presentó, en promedio, una columna de agua fría (14.4 ºC a 80 m de profundidad y 17.7 ºC en superficie) y mezclada con concentraciones de nutrientes altas en superficie (nitrato = 6.39 μM, fosfato = 0.91 μM y silicato = 11.87μM; valores característicos de zonas de afloramiento intenso). Por el contrario, de agosto a febrero se observó una columna de agua estratificada (23.5 ± 3.2 ºC arriba de la termoclina y 17.0 ± 1.7 ºC a 80 m de profundidad) con menor contenido de nutrientes en superficie (nitrato = 3.90 μM, fosfato = 0.47 μM y silicato = 10.30 μM). La abundancia del fitoplancton, la concentración de clorofila a y las tasas de PP en la zona eufótica fueron mayores en la temporada de surgencias, con densidad celular máxima de 1.7 × 106 cél·L–1 (fracción del nanoplancton), contenido de clorofila a integrada de 231 mg·m–2 y tasa de producción integrada de 553 mg C·m–2·h–1. Las abundancias de células <20 μm determinadas por citometría de flujo mostraron la importancia de las fracciones del nano y picoplancton en la región. Este estudio mostró la variabilidad estacional de las comunidades del fitoplancton (biomasa y productividad) en las aguas frente a bahía Magdalena y su acoplamiento al cambio ambiental. La variabilidad estacional fue similar a la observada en otras regiones características de afloramientos costeros, esto es, mayores abundancias y tasas de PP en primavera y verano y valores menores en otoño e invierno. Palabras clave: biomasa, productividad primaria, hidrografía, zona costera, bahía Magdalena.