Coccolithophore calcification, life-cycle dynamics and diversity response to a warming and acidifying Mediterranean Sea

Bibliografia.
RESUMEN Esta tesis se llevó a cabo bajo el proyecto "Acidificación oceánica del Mediterráneo europeo en un clima cambiante (MedSeA, por sus siglas en inglés)", financiado por la Comisión Europea en el marco del Programa 7 (http://medsea-project.eu, número 265103). El proyecto MedSeA estimuló la investigación sobre el efecto combinado del calentamiento de los océanos y la acidificación en la biogeoquímica y los ecosistemas mediterráneos. La presente tesis se centra en los coccolitóforos, un grupo de fitoplancton calcificante fuertemente conectado al clima global a través del ciclo del carbono. Ambos estadios de vida calcificados (heterococolitóforos y holococolitóforos) de estas algas unicelulares se encuentran comúnmente en el Mar Mediterráneo. Aquí, la comunidad en general presenta un alto grado de diversidad de especies, aparentemente más alto que en el Mar Rojo adyacente y el Océano Atlántico. Por otra parte, el Mar Mediterráneo es un área sometida a fuertes oscilaciones estacionales ambientales y presiones antropogénicas. El Mar Mediterráneo està considerado un "punto caliente" para el cambio climático, estando entre las regiones oceánicas bajo un calentamiento y acidificación más rápidos. Se espera que estos procesos provoquen no sólo un aumento de las temperaturas y cambios en el sistema del carbonato, sino también intensificar la estratificación de la columna de agua. Se prevé que tales cambios ambientales influirán en las poblaciones de cocolitóforos, de formas que aún no se entienden. Esta tesis contribuye a la comprensión de las respuestas de los cocolitóforos a un Mar Mediterráneo cambiante basada en i) muestras de agua recogidas a lo largo de un transecto O-E durante el "MedSeA Ocean Research Cruise" (crucero de investigación oceánica de MedSeA) (https://medseaocancruise.wordpress.com), que capturó su población regional y diversidad (Capítulos II, III, IV); y ii) muestras de agua colectadas durante el experimento de mesocosmos "MedSeA Crete" (https://med
SUMMARY This thesis was conducted under the "European Mediterranean Sea Acidification in a changing climate" (MedSeA) project, funded by the European Commission under Framework Program 7 (http://medsea-project.eu; grant number 265103). The MedSeA project stimulated research on the combined effect of ocean warming and acidification on Mediterranean biogeochemistry and ecosystems. The present thesis focuses on coccolithophores, a group of calcifying phytoplankton tightly connected to the global climate through the carbon cycle. Both calcified life stages (heterococcolithophores and holococcolithophores) of these unicellular algae are commonly found in the Mediterranean Sea. Here, the overall community presents a high degree of species diversity, apparently higher than in the adjacent Red Sea and Atlantic Ocean. On the other hand, the Mediterranean Sea is an area subject to strong environmental seasonal oscillations and anthropogenic pressures. The Mediterranean Sea is considered a "hot spot" for climate change, being among the oceanic regions under faster warming and acidification. These processes are expected to cause not only a rise in temperatures and shifts in the carbonate system, but also to enhance water column stratification. It is anticipated that such environmental changes will influence the coccolithophore populations, in ways that are not yet understood. This thesis contributes to the understanding of coccolithophore responses to a changing Mediterranean Sea based on i) water samples collected along a W-E transect during the MedSeA Ocean Research Cruise (https://medseaoceancruise.wordpress.com), which captured their regional population and diversity (Chapters II, III, IV); and ii) water samples collected during the MedSeA Crete mesocosm experiment (https://medseacrete2013.wordpress.com), which tested the combined effects of ocean warming and acidification on the oligotrophic Eastern Mediterranean pelagic ecosystem under nutrient limitation (Chapter V). The