Phytoplanktonic primary production modulated by coastal geomorphology in a highly dynamic environment of central Chile

• Published in: Revista de biología marina y oceanografía Vol. 44; no. 2
• Main Authors: Palma, Alvaro T(Pontificia Universidad Católica de Chile Center for Advanced Studies in Ecology and Biodiversity (CASEB) and Departamento de Ecología), Henríquez, Luis A(Pontificia Universidad Católica de Chile Center for Advanced Studies in Ecology and Biodiversity (CASEB) and Departamento de Ecología), Ojeda, F. Patricio(Pontificia Universidad Católica de Chile Center for Advanced Studies in Ecology and Biodiversity (CASEB) and Departamento de Ecología)
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Universidad de Valparaíso. Facultad de Ciencias del Mar 01.08.2009
• Subjects: biomasa fitoplanctónica; carbon flux; coastal morphology; flujo de carbono; morfología costera; Nearshore oceanography; Oceanografía costera; phytoplanktonic biomass; surgencia; upwelling
• ISSN: 0718-1957
• DOI: 10.4067/S0718-19572009000200006

La circulación asociada a surgencias costeras tiene un efecto regional sobre la comunidad fitoplanctónica (i.e. aumento de las tasas fotosintéticas, incremento en biomasa), pero su influencia a escalas espaciales locales es menos clara. A una escala local (cientos de metros) y bajo condiciones de surgencia, zonas de retención con altos niveles de producción primaria (PP) tienden a ocurrir en el lado protegido de pequeñas penínsulas inducidas por la orientación, geometría, tamaño y geomorfología general de este tipo de formaciones costeras. Nosotros cuantificamos producción primaria neta (NPP), bruta (GPP), respiración comunitaria (CR) y biomasa (Chl-α) de ensambles naturales de fitoplancton en ambientes costeros de Chile central. El principal objetivo fue determinar un patrón a corto plazo en PP y CR en ambos lados de dos pequeñas penínsulas en Chile central, donde son esperables diferencias mensurables en varias variables ambientales. Nuestra hipótesis de trabajo es que estas diferencias no ocurren bajo condiciones de relajación o de nosurgencia. Los resultados indican que NPP, GPP y CR difieren a una escala local y, contrariamente a lo reportado previamente, encontramos que el debilitamiento de los vientos favorables a las surgencias pueden generar un patrón opuesto a lo observado durante un periodo activo de surgencia, donde el sitio expuesto retiene altas concentraciones de biomasa y exhibe elevados niveles de PP comparados con el sitio protegido. Nuestros resultados destacan la importancia de la variabilidad a corto plazo de PP y CR y su acople con la distribución y abundancia del fitoplancton y su rápida respuesta a una escala espacial local. Coastal upwelling circulation has a regional fertilizing effect upon phytoplanktonic communities (i.e. enhancement of photosynthetic rates, increased biomass), but its influence at smaller spatial and temporal scales is less clear. At local scale (100's m) and under upwelling-favorable conditions, retention zones with higher primary production (PP) levels tend to occur at the lee or protected side of small headlands induced by the orientation, geometry, size and general geomorphology of these coastal formations. Here we quantified net and gross primary production (NPP and GPP), community respiration (CR) and biomass (Chl-α) of natural phytoplankton assemblages in coastal environments of central Chile. The main goal was to determine short-term patterns in PP and CR around two small peninsulas in central Chile where measurable differences in several environmental variables can be expected, and we hypothesize that differences will no longer occur under non-upwelling/relaxation conditions. Results indicate that NPP GPP and CR differ at local scale, and contrary to previous findings we found that weakening of upwelling-favorable winds can generate an opposite pattern to that observed under active upwelling periods, whereas the exposed site retains higher biomass and exhibits higher PP levels compared to the protected site. Our results highlight the importance of short-term variability in PP, CR and their coupling with the distribution and abundance of the quick-responding phytoplankton at local spatial scale.