1. Impact of moderately energetic fine-scale dynamics on the phytoplankton community structure in the western Mediterranean Sea
- Author
-
Roxane Tzortzis, Andrea M. Doglioli, Stéphanie Barrillon, Anne A. Petrenko, Francesco d'Ovidio, Lloyd Izard, Melilotus Thyssen, Ananda Pascual, Bàrbara Barceló-Llull, Frédéric Cyr, Marc Tedetti, Nagib Bhairy, Pierre Garreau, Franck Dumas, Gérald Gregori, Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), Institut Mediterrani d'Estudis Avancats (IMEDEA), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC)-Universidad de las Islas Baleares (UIB), Fisheries and Oceans Canada (DFO), Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale (LOPS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service Hydrographique et Océanographique de la Marine (SHOM), Ministère de la Défense, This research has been supported by the Centre National d'Etudes Spatiales (grant no. BC 4500066497)., Centre National D'Etudes Spatiales (France), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Processus et interactions de fine échelle océanique (PROTEO), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
0106 biological sciences ,QE1-996.5 ,front ,Ecology ,010504 meteorology & atmospheric sciences ,010604 marine biology & hydrobiology ,Geology ,01 natural sciences ,Life ,fine-scale ,QH501-531 ,phytoplankton ,14. Life underwater ,[SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology ,QH540-549.5 ,Ecology, Evolution, Behavior and Systematics ,0105 earth and related environmental sciences ,Earth-Surface Processes - Abstract
Model simulations and remote sensing observations show that ocean dynamics at fine scales (1–100 km in space, day–weeks in time) strongly influence the distribution of phytoplankton. However, only a few in situ-based studies at fine scales have been performed, and most of them concern western boundary currents which may not be representative of less energetic regions. The PROTEVSMEDSWOT cruise took place in the moderately energetic waters of the western Mediterranean Sea (WMS), in the region south of the Balearic Islands. Taking advantage of nearreal-time satellite information, we defined a sampling strategy in order to cross a frontal zone separating different water masses. Multi-parametric in situ sensors mounted on the research vessel, on a towed vehicle and on an ocean glider were used to sample physical and biogeochemical variables at a high spatial resolution. Particular attention was given to adapting the sampling route in order to estimate the vertical velocities in the frontal area also. This strategy was successful in sampling quasi-synoptically an oceanic area characterized by the presence of a narrow front with an associated vertical circulation. A multiparametric statistical analysis of the collected data identifies two water masses characterized by different abundances of several phytoplankton cytometric functional groups, as well as different concentrations of chlorophyll a and O2. Here, we focus on moderately energetic fronts induced by fine-scale circulation. Moreover, we explore physical–biological coupling in an oligotrophic region. Our results show that the fronts induced by the finescale circulation, even if weaker than the fronts occurring in energetic and nutrient-rich boundary current systems, maintain nevertheless a strong structuring effect on the phytoplankton community by segregating different groups at the surface. Since oligotrophic and moderately energetic regions are representative of a very large part of the world ocean, our results may have global significance when extrapolated., This research has been supported by the Centre National d’Etudes Spatiales (grant no. BC 4500066497).
- Published
- 2021