Search

In order to identify phytoplankton blooms, the inherent optical properties index (IOPIndex) was used in surface water samples and the maximum chlorophyll-a (MPC) that were taken in the Third (January 2017) and in the Fourth Expedition (January 2018) from Colombia to Antarctica in the Gerlache Strait (EG). The IOPIndex is calculated from the standardized spatial anomalies of the phytoplankton, detritus and colored dissolved organic matter (CDOM) absorption coefficients using wavelength 443. In addition, the phytoplankton size index was calculated using the Blue / Red ratio and this related to the IOPIndex to determine the size structure of the phytoplankton responsible for the blooms. In 2017, four stations were identified under bloom conditions, where two were superficial blooms and two subsurface bloom; to three in conditions of decrease of the bloom and to twelve in conditions of non-bloom, with a structure of diverse size where populations of the micro, nano and the picophytoplankton predominated. In 2018, two stations were identified in bloom conditions, being one superficial bloom and the other subsurface bloom; to two in conditions of decrease in bloom and nine in conditions of non-bloom, the size structure that dominated the blooms was microphytoplankton. With the IOPIndex, subsurface bloom conditions were observed in both expeditions, also proving their effectiveness for blooms generated by natural or seasonal conditions at different depths of the water column. RESUMEN Con la finalidad de identificar florecimientos fitoplanctónicos, se utilizó el índice de propiedades ópticas inherentes (POIíndice) en muestras de agua de la superficie y el máximo de clorofila-a (MPC) que fueron tomadas en la Tercera (enero de 2017) y en la Cuarta Expedición (enero 2018) de Colombia a la Antártida en el Estrecho de Gerlache (EG). El POIíndice se calculó partir de las anomalías espaciales estandarizadas de los coeficientes de absorción del fitoplancton, el detritus y la materia orgánica disuelta coloreada (CDOM) usando la longitud de onda 443. Además, se calculó el índice de tamaño del fitoplancton mediante la razón Azul / Rojo y este se relacionó con el POIíndice para determinar la estructura de tamaño del fitoplancton responsable de los florecimientos. En 2017 se identificó a cuatro estaciones en condiciones de florecimiento, siendo dos superficiales y dos subsuperficiales; a tres estaciones en condiciones de descenso del florecimiento y a doce en condiciones de no florecimiento, con una estructura de tamaño diversa donde predominaron poblaciones del micro, nano y del picofitoplancton. En 2018 dos estaciones se identificaron en condiciones de florecimiento, siendo uno superficial y otro subsuperficial; a dos en condiciones de descenso del florecimiento y nueve en condiciones de no florecimiento, la estructura de tamaño que dominó los florecimientos fue el microfitoplancton. Con el POIíndice, se observaron en las dos expediciones condiciones susbsuperficiales de florecimientos, probándose además su efectividad para florecimientos generados por condiciones naturales o estacionales en diferentes profundidades de la columna de agua.

Measurements of turbulence in the ocean are sparse, especially in environments such as Antarctica. Here we map the spatial distribution of diapycnal diffusivities and the water column characteristics across the three main bays in the Gerlache Strait on the western side of the Antarctic Peninsula. The measurements were recorded during the Fifth Colombian Antarctic Expedition, 2018-2019, using a Vertical Microstructure Profiler in free fall for the first 400 m depth, to record fluctuations of vertical shear at dissipation scales (10 -3 - 10 3 m). Diapycnal diffusivities are higher by 1-2 orders of magnitude in the Gerlache mainstream compared with the interior bays, with values from O (log 10kρ= -3 m2s-1) to O (log 10kρ= -5 m2s-1) respectively over the upper 400 m. The highest mixing values were recorded in the southern section of Gerlache Strait (Flandes Bay) compared to the northern one (Charlotte Bay), indicating better well-mixed water in the south. Observed Hot Spots of higher turbulence levels may be associated with the interaction of the entrance of the Upper Circumpolar Depth Water, the Antarctic Surface Water, and the Weddell Sea Deep Waters with resident waters and topography. RESUMEN Las medidas de turbulencia en el océano son escasas, especialmente en ambientes como la Antártida. En este trabajo presentamos un mapa de distribución espacial de las difusividades diapicnas y de las características de la columna del agua a través de las tres principales bahías del estrecho de Gerlache. Las medidas fueron registradas durante la quinta expedición colombiana a la Antártida, 2018-2019, usando un perfilador de microestructura vertical en caída libre sobre los primeros 400 m de profundidad, para registrar las fluctuaciones de la cizalla vertical a escalas de disipación (10-3 - 103 m). La difusividad diapicna es alta, entre 1-2 órdenes de magnitud sobre la corriente principal de Gerlache, comparada con el interior de las bahías, con valores que van desde O (log 10kρ= -3 m2s-1) hasta O (log 10kρ= -5 m2s-1) respectivamente sobre los primeros 400 m. Los valores más elevados de mezcla fueron registrados en la sección sur del estrecho de Gerlache (bahía Flandes) comparados con los valores de la sección norte (bahía Charlotte), indicando la presencia de agua bien mezclada. Hay zonas más activas (Hot Spots) que presentan altos niveles de mezcla turbulenta y pueden ser asociadas con la interacción producida por la entrada de masas de agua como la Upper Circumpolar Depth Water, la Antarctic Surface Water, y la Weddell Sea Deep Water, con el agua que reside en las bahías y la topografía que presenta cada una de estas.

This research is part of the results of the three first expeditions of Colombia to West Antarctica and it focused on the systematics and taxonomic diversity of the benthic community of molluscs collected between 5 and 400 m deep. The Sampling sites where mollusks were collected were located along the Gerlache and Bransfield straits, around the Palmer Archipelago and the South Shetland Islands, adjacent to the Antarctic Peninsula. The list of identified species that are deposited in the Museum of Marine Natural History of Colombia - Makuriwa, of the Institute of Marine and Coastal Research “José Benito Vives de Andréis” -Invemar, is presented. This inventory consisted of 15 specimens distributed in 10 taxa, of which 7 were shelled gastropods (including 5 microgastropods) and 3 were bivalves. Four microgastropods were placed in greater taxonomic categories due to the low knowledge of these taxa in the region (Anatoma sp., Cingulopsoidea sp., Truncatelloidea sp. and Eatoniella sp.). The other gastropod species (3) were Margarella antarctica, Prosipho turritus and Nacella concinna. The bivalves found were Philobrya sublaevis, Adacnarca nitens and Thracia meridionalis. The identified species have previously been recorded in West Antarctica. Some of them, like the bivalves, show a circumantarctic distribution. Nacella concinna was the most abundant taxon. In coherence with the general objective of the “BioGerlache-Antarctica” project, the results generate contributions to the biological inventories of Antarctica, contributing to expand the information to define possible conservation areas in the future. RESUMEN La presente investigación hace parte de los resultados de las tres primeras expediciones de Colombia a la Antártida occidental y se enfocó en la sistemática y diversidad taxonómica de la comunidad bentónica de moluscos recolectados entre 5 y 400 m de profundidad. Las estaciones de muestreo se ubicaron en los estrechos de Gerlache y Bransfield, alrededor del archipiélago Palmer y las islas Shetland del Sur, adyacentes a la península Antártica. Se presenta el listado de especies identificadas que se encuentran depositadas en el Museo de Historia Natural Marina de Colombia -Makuriwa, del Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras José Benito Vives de Andréis -Invemar. Este inventario constó de 15 ejemplares distribuidos en 10 taxa, de los cuales 7 fueron gasterópodos con concha (incluidos 5 microgasterópodos) y 3 fueron bivalvos. Cuatro microgasterópodos fueron ubicados en categorías taxonómicas superiores a especie debido al bajo conocimiento de estos taxa en la región (Anatoma sp., Cingulopsoidea sp., Truncatelloidea sp. y Eatoniella sp.). Los demás gasterópodos (3) correspondieron a Margarella antarctica, Prosipho turritus y Nacella concinna. Los bivalvos encontrados fueron Philobrya sublaevis, Adacnarca nitens y Thracia meridionalis. Las especies identificadas se han registrado previamente en la Antártida occidental. Algunas, como los bivalvos, presentan una distribución circumantártica. Nacella concinna fue el taxón más abundante. En coherencia con el objetivo general del proyecto “BioGerlache-Antártica”, los resultados generan aportes a los inventarios biológicos de la Antártida, contribuyendo a ampliar la información para definir a futuro posibles áreas de conservación.

Aspatial and temporal description of meteo-marine parameters for 1979-2018 period of the marine region surrounding the Palmer Archipelago, located West of the Antarctic Peninsula (WAP), is presented. The used information was extracted from the ERA5 reanalysis. Air Temperature (Ta), Total Precipitation (TP) and Sea Surface Temperature (SST) showed a general increase over the last 40 years in the study region. The highest increase of Ta, TP and SST values were recorded north of Gerlache Strait, followed by Bismarck Strait. It was evidenced that Sea Ice Cover (SIC) has decreased mostly north of Palmer Archipelago. The existence of a local differentiation of meteo-marine conditions around the Palmer Archipelago was identified. The climatology of five reference points in the region showed more visible differences during the austral winter in Ta and SIC, these were appreciated during the austral summer in SST and a bimodal behavior was recorded in Pr. The rate of change during the 1979-2018 period for Ta was 0.011 ºC/year, for Pr it was 0.008 mm/year, for SST it was 0.004 ºC/year and for SIC it was -0.003 fraction/year. RESUMEN Se presenta una descripción espacial y temporal de parámetros meteo-marinos del período 1979-2018 de la región marina circundante al archipiélago de Palmer, localizada al oeste de la península Antártica (OPA). La información utilizada fue extraída del reanálisis ERA5. La Temperatura del aire (Ta), Precipitación total (Pr) y Temperatura Superficial del Mar (TSM) mostraron un incremento general en los últimos 40 años en la región de estudio. Los mayores valores de incremento de Ta, Pr y TSM se registraron al norte del estrecho de Gerlache, seguido por el estrecho de Bismarck. Se evidenció que la Cobertura de Hielo Marino (CHM) ha disminuido en mayor parte al norte del archipiélago de Palmer. Se identificó la existencia de una diferenciación local de las condiciones meteo-marinas alrededor del archipiélago. La climatología de cinco puntos de referencia para la región mostró diferencias más visibles durante el invierno austral en la Ta y CHM, durante el verano austral en la TSM y un comportamiento bimodal en la Pr. La tasa de cambio durante el período 1979-2018 para la Ta fue de 0,011 ºC/año, para la Pr fue de 0,008 mm/año, para la TSM fue de 0,004 ºC/año y para la CHM fue de -0,003 fracción/año.