Phytoplankton photosynthetic parameters off Baja California: a tool to estimate primary production with remote sensing data

• Ramón Sosa-Ávalos ^[1] ; Reginaldo Durazo ^[2] ; B Greg Mitchel ^[3] ; Jushiro Cepeda-Morales ^[4] ; Gilberto Gaxiola-Castro ^[5]
  1. [1] Universidad de Colima

     Universidad de Colima

     México

     
  2. [2] Universidad Autónoma de Baja California

     Universidad Autónoma de Baja California

     México

     
  3. [3] Scripps Institution of Oceanography

     Scripps Institution of Oceanography

     Estados Unidos

     
  4. [4] Universidad Autónoma de Nayarit

     Universidad Autónoma de Nayarit

     México

     
  5. [5] Departamento de Oceanografía Biológica, Centro de Investigación Científica y Educación Superior de Ensenada (CICESE), Ensenada, Baja California, México.

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• Localización: Ciencias marinas, ISSN 0185-3880, ISSN-e 2395-9053, Vol. 43, Nº 3, 2017, págs. 157-172
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Parámetros fotosintéticos frente a Baja California: una herramienta para estimar la producción primaria con datos de sensores remotos
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• Resumen
  • español

    Los parámetros fotosintéticos (coeficiente de máxima utilización de la luz,; tasa fotosintética máxima,; eficiencia cuánticamáxima, max) fueron estimados para la región frente a Baja California a partir de muestras recolectadas del 50% de irradiancia superficialdurante invierno, primavera, verano y otoño de 1999. Además, se determinó la concentración de clorofila y se realizaron experimentos insitupara determinar la producción primaria (PP) en la zona eufótica con el método 14C. Los valores más altos de y max se registraron durante laprimavera, principalmente en la zona costera, y estuvieron relacionados con la abundancia de diatomeas y dinoflagelados y con las altasconcentraciones de clorofila. Sin embargo, los valores altos de se midieron durante el otoño en la zona costera y la zona oceánica debido ala presencia de fitoplancton de menor tamaño. Los perfiles promedio de los parámetros fotosintéticos ( y ) fueron estimados para lacolumna de agua en 2 regiones (norte y central). A partir de estos datos, se estimó la PP de ambas regiones oceanográficas usando modelossemi-analíticos. Para validar los parámetros fotosintéticos calculados para la zona eufótica, la PP modelada se comparó con la PP in situ. Engeneral, la PP modelada fue similar a los valores in situ (94 mg C·m–2·h–1), con un alto coeficiente de correlación (r = 0.85). Se encontró que laPP modelada para aguas costeras de las regiones norte y central fue 1.5 veces mayor que la estimada in situ durante la primavera. Losresultados sugieren que, junto con información sobre pigmentos de fitoplancton y datos de irradiancia superficial medidos por sensoresremotos, los perfiles promedio de y pueden ser una herramienta útil para calcular la PP en nuestra área de estudio.

  • English

    Phytoplankton photosynthetic parameters (maximum light utilization coefficient,; maximum photosynthetic rate,;maximum quantum yield, max) off Baja California were estimated from samples collected at the 50% light level during winter, spring, summer,and autumn 1999. Chlorophyll concentration was also determined, and insitu experiments were conducted using the 14C method to determineprimary production (PP) in the euphotic zone. The highest and max values were found during the spring survey, mainly at the coastal areas,associated with diatom and dinoflagellate abundances and high chlorophyll concentrations. However, highvalues were measured duringautumn in both inshore and offshore areas due to the presence of smaller phytoplankton cells. The average profiles of the photosyntheticparameters ( and ) in the water column were estimated for 2 regions. These parameters were used to estimate PP with semi-analyticalmodels. Modeled PP was contrasted with insitu PP to validate our calculated photosynthetic parameters in the euphotic zone. In general,modeled PP values were similar to in situ values (94 mg C·m–2·h–1), with a high correlation coefficient (r = 0.85). Modeled PP for coastalwaters in the northern and central regions was 1.5-fold greater than in situ estimates during spring. In conclusion, when used with remotelysensed phytoplankton pigment and surface irradiance data, the average profiles of and could be a useful tool to calculate PP in ourstudy area.