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Influence des conditions hivernales sur les productions phyto- et zooplanctoniques en Méditerranée Nord-Occidentale. II. Biomasse et production phytoplanctonique

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Abstract

Hydrological observations, and measurements of nutrient chemistry, plankton biomass, and production were carried out during the Médiprod I cruise of the R.V. “Jean-Charcot”. The March cruise was characterized by almost winter conditions, exhibiting strong vertical mixing of water masses in the offshore region and nutrient transport up to the photic zone. According to the working hypothesis, the strong vertically mixed area (e.g. Station 15) and the surrounding oligotrophic area are separated by an intermediate zone, where both nutrients and stability have produced phytoplankton-bloom conditions. During the April cruise, highest biomass and production rates were encountered everywhere in the offshore region, and especially in the previously mixed area of central divergence. Production was as high as 2 gC·m-2 day-1, and the standing crop of chlorophyll was 3 mg·m-3; such values are rather important for the so called “poor” Mediterranean Sea. Salinity-phosphate and chlorophyll-phosphate diagrams are presented. Biomass and production rates are in agreement with the potential fertility based on the nutrient content of the waters. The disappearance of 1 μatg P·PO4 by photosynthetic uptake corresponds to 7.7 mg chlorophyll a, which represents the autotrophic biomass remaining after grazing by the simultaneous zooplankton bloom. Biomass and production features are analyzed in regard to interaction of both nutrient availability and the stability of water masses. Stability conditions can be created either by intrusion of local mixing in a stratified oligotrophic area (“winter bloom”), or by thermal stratification of the upper layer (“spring bloom”). In the latter case, the highest biomasses are present in the zone where the nutrients were previously introduced by mixing. The oligotrophic situation remained constant during the two crunises in the surrounding coastal area, which is characterized by low-salinity water and, therefore, absence of vertical nutrient transport into the photic zone. Chlorophyll pigment concentration and photosynthetic rates in the “Cote d'Azur” region are similar to those in the “Provence” region; this situation may result more from upwelling of nutrient-rich intermediate water than from the mixing process which predominates in the latter region.

Résumé

  1. 1.

    En mars, durant la mission Médiprod I du «Jean Charcot», les conditions hydrologiques sont caractérisées par un mélange vertical avec transport des sels nutritifs vers la couche euphotique. Entre cette zone de mélange et la bordure périphérique oligotrophe, on trouve une région où la présence simultanée de sels nutritifs et de stabilité crée des conditions favorables à une poussée planctonique.

  2. 2.

    En avril, la stabilisation par réchauffement permet une élévation générale des biomasses, particulièrement au large où le mélange vertical fut intense.

  3. 3.

    Les taux de production atteignent 2 gC·m-2. jour-1 et la chlorophylle a dépasse 3 mg·m-3. Ces valeurs élevées pour une région réputée oligotrophe sont pourtant conformes à la fertilité potentielle établie sur la teneur en sels nutritifs.

  4. 4.

    Des conditions de stabilité suffisantes pour le développement du phytoplancton sont crées soit par intrusion d'une eau riche en sels nutritifs dans un système oligotrophe stratifié («poussée hivernale»), soit par stratification thermique d'une eau de mélange («poussée printanière»).

  5. 5.

    Le long des côtes, la salinité faible empêche les mélanges; la situation est constamment oligotrophe.

  6. 6.

    Biomasse et production sont du même ordre de grandeur dans la région «provençale» et dans la région «Côte d'Azur» pourtant moins exposée aux conditions rigoureuses. Dans cette dernière zone, l'apport nutritif par intrusion d'eau intermédiaire joue un rôle important alors que le mélange vertical est à la base de la fertilisation dans la région provençale.

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Jacques, G., Minas, H.J., Minas, M. et al. Influence des conditions hivernales sur les productions phyto- et zooplanctoniques en Méditerranée Nord-Occidentale. II. Biomasse et production phytoplanctonique. Marine Biology 23, 251–265 (1973). https://doi.org/10.1007/BF00389332

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