Nutrient and phytoplankton dynamics off the west coast of Vancouver Island during the 1997/98 ENSO event

Shannon L.Harris, Diana E.Varela , Frank W.Whitney , Paul J.Harrison , 2009.

Réalisé par:

•Kaci Lamia•Klouch Khadidja Zeyneb

FLUCTUATIONS ET PERTURBATIONS, NATURELLES ET ANTHROPIQUES, DES ECOSYSTÈMES MARINS

But

L’impact de la variabilité de l’environnement physique (ENSO) sur les communautés biologiques des côtes Ouest de l’île de Vancouver

Concentrations en Nutrients

Biomasse Phytoplanctonique

Productivité primaire

Structure des communautés Phytoplanctoniques

• Variabilité spatiale • Variabilité temporelle

Côte Ouest de l’île de Vancouver

Nutrients Upwelling

Apport détroit Juan de Fuca

Matériel et méthodes Résultats et discussion Conclusion et critiquesIntroduction

Rappel

Matériel et méthodes Résultats et discussion Conclusion et critiquesIntroduction

l’île de VancouverRéchauffement global de l’eau, dû à de l’eau chaude qui remonte du Sud ou à un changement des vents, qui modifie les caractéristiques de l’eau qui entre dans le détroit de Juan de Fuca.

ENSO (El Nino Southern Oscillation)

• Effondrement de la cellule Walker-Hadley• Relâchement du système d’ Alizés (voire disparition)• Echauffement extrême• Approfondissement de la thermocline

Le système d’alizés s’ effondre au dessus de l’océan Pacifique équatorialentrainant une diminution de l’intensité des upwelling et donc un réchauffement des eaux côtières.

Figure 1. Echantillonnage au niveau de la côte Ouest de l’île de Vancouver.

Introduction Matériel et méthodes Résultats et discussion Conclusion et critiques

Juan de Fuca7

8

6

6

Zone d’étude

Période : Entre Avril 1997 et Octobre 1998.

Avr Juil Oct Mai Juil Oct Avr Juil Oct Mai Juil Oct

1997 1998 1997 1998

Avr Juil Oct Mai Juil Oct Avr Juil Oct Mai Juil Oct

1997 1998 1997 1998

% d’abondance

% de Biomasse

Côte Large

Nanoflagellés

Diatomées

Dinoflagellés Photosynthétiques

Dinoflagellés Hétérotrophes

Contribution des différents groupes phytoplanctoniques au total d’abondance de cellules et à la biomasse de carbone.

Introduction Matériel et méthodes Résultats et discussion Conclusion et critiques

Structure des communautés phytoplanctoniques

Avril Juillet Octobre Mai Juillet Octobre

1997 1998

Large

Côte

Abondance de cellules phytoplanctoniques

(106 cellule.L-1)

0

2

4

6

8

10

12

Avril Juillet Octobre Mai Juillet Octobre

1997 1998

Chlorophylle amg chl a m-2

Côte

Large

300

250

200

150

100

50

0

Chlorophylle a

Diatomées NombreGrande taille

Nanoflagellés NombrePetite taille

Introduction Matériel et méthodes Résultats et discussion Conclusion et critiques

6

Concentration en Nutrients

1997 ENSO

1998 NON-ENSO

1997 ENSO

1998NON-ENSO

Zone WCVI

Côte Large Côte Large Côte + large Côte + large

NO3 - + - + - + -

Si (OH)4 + - + - + -

HPO42- + - + - = =

• Gradient côte-large.

• Différence de concentrations entre 1997 et 1998.

WCVI : Côte Ouest de l’île de Vancouver

Introduction Matériel et méthodes Résultats et discussion Conclusion et critiques

7

1997 1998

NO3 -

Si (OH)4

NO3 -

Si (OH)4

Avril + Mai -

Octobre - Octobre +

Il est probable que la biomasse élevée en Phytoplancton observée en 1998 était responsable de la réduction des concentrations en nutrients.

Ce scénario est d’autant plus plausible étant donné la forte intensité de l’upwelling et des apports de nutrients vers la surface.

• Variations saisonnières

Introduction Matériel et méthodes Résultats et discussion Conclusion et critiques

8

Productivité primaire

Introduction Matériel et méthodes Résultats et discussion Conclusion et critiques

Avril Juillet Octobre Mai Juillet Octobre

1997 1998

0

2

4

6

8

10

12

14

Côte

Large

Productivité primaire totale(g C m-2 d-1)

Fraction > 5µm Fraction < 5µm

• Pic de productivité primaire en Juillet 1998 (même observation pour la chlorophylle a)

Sud VICC (Juan de Fuca)Source des nutrients Nord upwelling côtier

P primaire côte > P primaire large

Résultats et interprétation Introduction Matériel et méthodes Résultats et discussion Conclusion et critiques

Résultats similaires à la présente étude

• La distributions de nutrients et de biomasse phytoplanctonique a montré les mêmes tendances que celles des zones d’upwelling côtiers des côtes de Washington et Oregon (Landry et al 1989) et Californie (Wilkerson et al.,2000).

• Les plus fortes biomasses et productivité primaire se développaient à l’intérieur des 20 km de la côte (Small et Menzies,1981; Perry et al.,1989).

• Bloom de diatomées à la côte d’Oregon au retour de l’upwelling estival (Corwith and Wheeler; 2002).

• Blooms de dinoflagellés sont plus communs en automne (Taylor en Haigh, 1996).

Résultats et interprétation Introduction Matériel et méthodes Résultats et discussion Conclusion et critiques

L’évènement ENSO (1997/ début1998) a été l’un des plus forts ENSO enregistrés

Il a affecté les paramètres physiques, chimiques et biologiques le long de la côte Ouest de l’Amérique du Nord

Tout de suite après le passage d’ENSO

La Niña (1998-1999) remontée massive des eaux froides riches nutrients

Shift rapide dans le contrôle Bottom-Up.

•Difficulté dans la détermination de la significativité des différences entre régions et entre années

•Les auteurs s’adressent à un public bien précis

•Certaines observations restent inexpliquées

•Utilisation du terme « Algue ».

Résultats et interprétation Introduction Matériel et méthodes Résultats et discussion Conclusion et critiques

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Davenne, E. and D. Masson, 2001: Water properties in the strait of georgia and Juan de fuca. Technical report, Institute of Ocean Sciences, Sidney, BC, Canada.

Edwards M. S., Estes J. A., 2006, Catastrophe, recovery and range limitation in NE Pacific kelp forests: a large-scale perspective, Marine Ecology Progress Series, 320: 79-87

Harris, S.H., 2001.Size fractionated chlorophyll and primary productivity and nutrient distribution off the west coast off Vancouver Island.M.Sc.Thesis, University of British Columbia, Vancouver, BC, Canada, 192 pp.

Harris, S.L., D.E. Varela, F.W. Whitney and P.J. Harrison. 2009. Nutrient and phytoplankton dynamics off the west coast of Vancouver Island during the 1997/98 ENSO event. Deep-Sea Research II 56(24): 2487-2502.

Whitney, F. A. and Welch, D.W. 2002. Impact of the 1997–1998 El Niño and 1999 La Niña on nutrient supply in the Gulf of Alaska. Progress in Oceanography 54: 405–421.

Références biliographiques