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The ocean off the Baja California Peninsula (Mexico) has been affected by interannual processes. Some of these processes have produced changes in oceanic circulation and the atmosphere, which have been reflected in the structure of the water column. Stratification, defined as the amount of energy needed to mix water throughout the water column, determines nutrient availability in the euphotic zone for phytoplankton growth. The aim of this study is to describe and relate the interannual variations of phytoplankton production and biomass with changes in the structure of the water column. To this end, we analyzed time series (1997–2016) for integrated Chlorophyll a, integrated primary production, pycnocline depth, mixed layer depth, and stratification indices along line 100 of the Investigaciones Mexicanas de la Corriente de California (IMECOCAL) program. The results showed 2 periods of high stratification and a decrease in phytoplankton production and biomass off Baja California, corresponding to the intrusion of subarctic water and El Nino 2015–2016. Finally, by using generalized additive models, we related 2 photosynthethic parameters-maximum photosynthetic rate and maximum light utilization coefficient-with water stratification. These relationships explained interannual variations in phytoplankton production in terms of water column stratification. The time series and the analysis reported here for IMECOCAL line 100 could be used to extrapolate the effects of interannual physical processes on phytoplankton in other zones off the Baja California peninsula. El oceano frente a las costas de la peninsula de Baja California ha sido afectado por diferentes procesos interanuales. Algunos de estos procesos han generado cambios en la circulacion oceanica y en la atmosfera que se han reflejado en la estratificacion de la columna de agua. La estratificacion, definida como la cantidad de energia necesaria para mezclar una columna de agua, determina la disponibilidad de nutrientes necesarios para el crecimiento del fitoplancton. El objetivo de este articulo es describir y relacionar las variaciones interanuales de la biomasa y produccion del fitoplancton con la estructura de la columna de agua. Para esto, se analizaron las series de tiempo (1997–2016) de clorofila a y produccion primaria integradas, profundidad de la picnoclina y de la capa de mezcla y los indices de estratificacion entre la superficie y los 100 y 200 m en la Linea 100 del programa Investigaciones Mexicanas de la Corriente de California (IMECOCAL). Los resultados mostraron que los periodos de mayor estratificacion en la columna de agua fueron durante la intrusion de agua subartica 2002–2007 y El Nino 2015–2016, los cuales trajeron como consecuencia el mayor declive en la biomasa del fitoplancton (en ambos periodos) y de produccion primaria (durante El Nino 2015–2016) en la zona norte frente a Baja California. Finalmente, se relacionaron la tasa fotosintetica maxima y el coeficiente de utilizacion maxima de la luz, con el indice de estratificacion por medio de modelos aditivos generalizados. Estas relaciones explicaron las variaciones interanuales en la produccion primaria en correspondencia con la estratificacion de la columna de agua. Las series de tiempo y el analisis presentado aqui para la linea 100 del IMECOCAL podran ser extrapoladas a otras zonas frente a la peninsula para entender la relacion entre los procesos fisicos con la biomasa y produccion primaria del fitoplancton. Palabras clave: fitoplancton, estratificacion, produccion primaria, Baja California, MECOCAL.

Seasonal climatology of air–sea CO2 exchange was estimated from in situ sea surface CO2 partial pressure, temperature, salinity, and satellite wind data obtained from 2004 to 2011 in the southern region of the California Current, off the Baja California Peninsula (Mexico). The average annual CO2 flux indicates that the study area is a source of CO2 to the atmosphere (0.65 mmol m–2 d–1). It changes from being a source in summer (2.33 mmol m–2 d–1) and autumn (0.92 mmol m–2 d–1) to acting as a sink in winter (–0.26 mmol m–2 d–1) and spring (–0.37 mmol m–2 d–1). The area to the north of latitud 28oN (off Punta Eugenia) is a CO2 sink (–0.42 mmol m–2 d–1), whereas the area to the south of this latitude is a source of CO2 to the atmosphere (1.80 mmol m–2 d–1), mostly due to thermodynamic effects. The northern coastal zone is a permanent CO2 sink (–1.29 mmol m–2 d–1). During the 2004 El Nino event the whole area contributed 2.00 mmol m–2 d–1 of CO2 to the atmosphere, but during the 2011 La Nina the ocean absorbed 5.30 mmol m–2 d–1 as a result of physical and biological dynamics. The seasonal cycle is dominated by temperature rather than biological effects, except in the northern coastal area. It is necessary to continue with in situ measurements of the CO2 system to have solid foundations to estimate the effect of the long-term increase in dissolved inorganic carbon on marine organisms. Key words: CO2 fluxes, interannual variability, El Nino, La Nina, California Current. La climatologia estacional del flujo de CO2 entre el mar y la atmosfera en la region sur de la corriente de California, frente a la peninsula de Baja California, fue calculada con datos in situ de la presion parcial de CO2, temperatura y salinidad recolectados de 2004 a 2011. Segun el promedio anual del flujo de CO2 (0.65 mmol m–2 d–1), la zona de estudio es una fuente de CO2 a la atmosfera, y cambia de ser fuente en verano (2.33 mmol m–2 d–1) y otono (0.92 mmol m–2 d–1) a ser sumidero en invierno (–0.26 mmol m–2 d–1) y primavera (–0.37 mmol m–2 d–1). La zona al norte de la latitud 28oN (frente a punta Eugenia) presenta condiciones de sumidero de CO2 (–0.42 mmol m–2 d–1), mientras que la zona al sur de esta latitud se manifiesta como una fuente de CO2 a la atmosfera (1.80 mmol m–2 d–1), lo cual es atribuible mayormente al efecto termodinamico. La zona costera norte es un sumidero permanente de CO2 (–1.29 mmol m–2 d–1). Durante el evento de El Nino 2004 el oceano aporto 2.00 mmol m–2 d–1 de CO2 hacia la atmosfera, y durante el evento de La Nina 2011 el oceano incorporo 5.30 mmol m–2 d–1 debido a un efecto combinado de factores fisicos y biologicos. En el ciclo estacional predominaron los efectos de la temperatura en vez de los efectos biologicos, excepto en la zona costera norte. Es necesario continuar con las mediciones in situ del sistema del CO2 para contar con bases solidas que permitan estimar el efecto del aumento a largo plazo del carbono inorganico disuelto del oceano sobre los organismos.

An important challenge in marine science is to quantify the air–sea flux of carbon because of its possible relation to climate change and the decreasing pH in seawater. In coastal areas of Mexico, the magnitude and variability of carbon fluxes between the ocean and the atmosphere is almost completely unknown. Therefore, the objective of this research was to determine the variability of air–sea carbon fluxes in the upwelling system off northern Baja California. A one-year time series of carbon fluxes was generated from data on partial pressure of carbon dioxide (pCO2) from an oceanographic buoy installed immediately south of Punta Banda (Ensenada, Baja California), which measured salinity, temperature, and pCO2 in the water (pCO2water) and air (pCO2air) every 3 h during 2009. The study area presented several upwelling events with low sea surface temperatures (≤14 oC), salinity

espanolEntre 1997 y 2016, en el programa de Investigaciones Mexicanas de la Corriente de California (IMECOCAL) se realizaron medi-ciones de clorofila a y produccion del fitoplancton frente a la peninsula de Baja California. En este trabajo se resumen los resultados del periodode observaciones. Se encontro que la productividad promedio fue alta en zonas de surgencias costeras, y en el giro ciclonico semipermanente frente a punta Eugenia. A escala estacional, la variacion de la produccion primaria fue diferente a la de la clorofila a integrada. La clorofila aintegrada presento maximos durante la epoca de surgencias costeras en primavera y verano, y minimos durante la influencia de agua calida de origen tropical-subtropical en la zona al sur de punta Eugenia en otono e invierno. Los mayores valores de produccion primaria integrada ocurrieron en primavera y verano al norte de punta Eugenia y en invierno y otono al sur de esta localidad. Esta variabilidad se relaciono con la presencia de fitoplancton de ciertos tamanos y sus tasas fotosinteticas maximas caracteristicas. A escala interanual, la menor productividad estuvo asociada con la mayor estratificacion durante los eventos de intrusion de agua subartica, y los eventos el “Blob” y El Nino entre 2015 y 2016. Los cambios en la productividad observados concuerdan con la variacion temporal del indice de la Oscilacion del Giro del Pacifico Norte. La variabilidad observada en ambas escalas contribuye a entender la variacion regional en niveles troficos superiores, dado que el fitoplancton es el principal componente de la cadena trofica marina. EnglishBetween 1997 and 2016, the Investigaciones Mexicanas de la Corriente de California (IMECOCAL, Mexican Investigations of the California Current) program conducted measurements of chlorophyll a and phytoplankton production off Baja California. Here, we summarize the main results obtained during the survey period. Long-term means indicated that high productivity occurred along the coastal zone where upwelling occurs, and in a semi-permanent cyclonic gyre off Punta Eugenia. At the seasonal scale, the variability of integrated primary production showed differences with respect to integrated chlorophyll a variability. Integrated chlorophyll a exhibited maximum values during the coastal upwelling season in spring and summer, while minimum values occurred during the inflow of tropical-subtropical waters south of Punta Eugenia in autumn and winter. In contrast, the highest values of integrated primary production occurred in spring and summer to the north of Punta Eugenia, whereas to the south of this location, the highest values occurred in winter and autumn. This seasonal variability was associated with phytoplankton size and maximum photosynthetic rates. At the interannual scale, low productivity was associated with increased stratification during the subarctic water intrusion events and the “Blob” and El Nino events in 2015–2016. Productivity time-series were in agreement with the seasonal variability of the north Pacific Gyre Oscillation index. Given that phytoplankton is the first level of the marine food web, this study contributes to the understanding of regional variations in higher trophic levels at the seasonal and interannual scales.

The response of primary producers to seasonal and interannual variabilities in the hydrographic conditions observed between 1997 and 2012 is analyzed for the southern portion of the California Current System (CCS). The analysis uses the optimum rate of primary productivity (PP) normalized by units of chlorophyll (Chla) in the water column (PBopt) and Chla concentration. In situ PP estimations using the 14C method were obtained as part of the seasonal cruises conducted by the Investigaciones Mexicanas de la Corriente de California program. Supplementary data included sea surface temperature (SST) as measured by the AVHRR sensor from 1985–2009. We found the mean value of PBopt to be at 5.1 ± 3.3 mg C·(mg Chla)–1·h–1, with maximum ranges of 0.5 and 17.5 mg C·(mg Chla)–1·h–1. The relationship between PBopt and SST suggested a phytoplankton community change at around 19 oC, which characterized the transitional nature of the southern portion of the CCS. SST data suggested, on the one hand, that on average the 19 oC isotherm is located in the vicinity of Punta Eugenia and, on the other, that its spatial variability defined the alternating cool–warm conditions. At the seasonal scale, this isotherm showed a marked latitudinal displacement (from 24oN to 32oN), which was observed to be even out of this range during interannual events associated with El Nino/La Nina. Under both cool-warm hydrographic conditions, the phytoplanktonic community showed large PBopt rates (~6 mg C·(mg Chla)–1·h–1). At the interannual scale, changes were associated to changes in the abundance and composition of nano-microphytoplankton. Additionally, data suggested that high PP rates during warm periods could be attributed to an enhanced picoplankton contribution. Se analizo la respuesta de los productores primarios a la variabilidad estacional e interanual de las condiciones hidrograficas en la region sur del Sistema de la Corriente de California (SCC) entre 1997 y 2012. El analisis se basa en la tasa optima de productividad primaria (PP) normalizada por unidad de clorofila (Chla) en la columna de agua (PBopt) y en la concentracion de Chla. Como parte del monitoreo que realiza el programa de Investigaciones Mexicanas de la Corriente de California, se obtuvieron para cada estacion del ano datos de PP in situ con la tecnica de 14C. La informacion se complemento con datos de la temperatura superficial del mar (TSM) medida por el sensor AVHRR de 1985 a 2009. El analisis de los datos de TSM demostro que, en el promedio de largo periodo, la isoterma de 19 oC se ubico en las inmediaciones de punta Eugenia y que su variabilidad espacial permite seguir la alternancia del cambio entre las condiciones frias y calidas. En la escala estacional, esta isoterma presento un marcado desplazamiento latitudinal (de 24oN a 32oN), y se extiendio aun mas durante eventos interanuales asociados a El Nino/La Nina. El valor promedio del PBopt fue de 5.1 ± 3.3 mg C·(mg Chla)–1·h–1 y vario de 0.5 a 17.5 mg C· (mg Chla)–1·h–1. La relacion entre el PBopt y la TSM sugiere un cambio en la comunidad del fitoplancton a los 19 oC, lo que se considero como una respuesta al caracter transicional del SCC. La comunidad fitoplanctonica mantuvo altas tasas promedio de PBopt (~6 mg C·(mg Chla)–1·h–1) en ambas condiciones hidrograficas (frio/calido). Las variaciones en la escala estacional e interanual del PBopt estuvieron asociados a cambios en la composicion y abundancia del nano-microfitoplancton. Los datos sugieren que las altas tasas PP en periodos calidos pueden atribuirse a la contribucion del picoplancton.