Phytoplankton photosynthetic parameters from the Gulf of California southern region

Abstract

Resumen.-Se determinó la respuesta fisiológica del fitoplancton en la zona eufótica por medio de experimentos fotosíntesis-irradiancia realizada de junio del 2000 a junio del 2001 en la Bahía de La Paz, Golfo de California, México. Durante el periodo estratificado que comprende de junio a septiembre (índice de estratificación > 200 J m -3 ) el número de asimilación (P m ) estuvo representado por un valor promedio de 3,7 mg C m -3 h -1 , mientras que de noviembre a febrero, cuando la columna de agua fue homogénea (índice de estratificación = 0 J m -3 ) fue de 9,2 mg C m -3 h -1 . La eficiencia fotosintética máxima a baja irradiancia (α) tuvo un valor promedio de 0,017 mg C m -3 h -1 (μmol cuanta m -2 s -1 ) -1 representativo del periodo estratificado, mientras que durante el periodo homogéneo fue de 0,063 mg C m. Los parámetros fotosintéticos (Pm y α) durante la mayor dinámica de la zona epipelágica evidencian la fotoaclimatación del fitoplancton a la irradiancia promedio en la zona eufótica. Valores altos de P m se relacionaron con la abundancia de diatomeas (Pseudo-nitzschia delicatissima, Chaetoceros compressus y Coscinodiscus perforatus), mientras que los valores menores de este parámetro se asociaron con el grupo de los dinoflagelados. Los valores promedio estimados para el parámetro de saturación de luz (E k ) fueron 334, 173 y 91 μmol cuanta m -2 s -1 para superficie, 10 y 1% de la zona eufótica, respectivamente. De manera general, la comunidad fitoplanctónica estuvo dominada por nanofitoplancton (2-20 μm) durante todo el periodo considerado. Palabras clave: Parámetros fotosintéticos, zona eufótica, Golfo de CaliforniaAbstract.-Phytoplankton physiologic response in the euphotic zone was determined by photosynthesis-irradiance experiments carried out between June 2000 and June 2001 at Bahia de La Paz, Gulf of California, Mexico. A stratified water column was present, from June to September (stratification index > 200 J m -3 ), with the assimilation number (P m ) represented by an average of 3.7 mg C m -3 h -1 , while for the period from November through February, the water column was homogeneous (stratification index = 0 J m -3 ) and the average was 9.2 mg C m -3 h -1 . The maximum photosynthetic efficiency at low irradiances (α) of 0.017 mg C m -3 h -1 (μmol quanta m -2 s -1 ) -1 was the representative average for the stratified period, while 0.063 mg C m -3 h -1 (μmol quanta m -2 s -1 ) -1 was the corresponding value for the homogeneous period. The photosynthetic parameters (P m and α) had an increase during mixing conditions, as result of phytoplankton photoacclimation to average irradiance in the euphotic zone. Diatom abundance (Pseudo-nitzschia delicatissima, Chaetoceros compressus and Coscinodiscus perforatus) were related with higher values of P m , while lowest values of this parameter are associated with the dinoflagellate group. Average values estimated for the light saturation parameter (E k ) were 334, 173 and 91 μmol quanta m -2 s -1 for the surface, 10 and 1% of the euphotic zone, respectively...

Chlorophyll a Concentration Distribution on the Mainland Coast of the Gulf of California, Mexico

“…Santamaría-del Ángel et al [10] classified the central area as one with high chlorophyll concentrations, mainly due to the fluctuations of non-simultaneous upwelling events during the spring transition and neap tides. Chlorophyll concentration in this region may also be associated with the biological response to the physical dynamics that developed changes in the phytoplankton population structure (the prevailing species capable of acquiring and assimilating low nutrient quantity in oligotrophic waters) [18]. The midriff islands region showed the highest Chl a mean value concentration of the coastal zone, which coincided with the results observed by Hidalgo-González and Álvarez-Borrego [47] and Escalante et al [28].…”

220 Year Diatom δ18O Reconstruction of the Guaymas Basin Thermocline Using Microfluorination

“…These studies show that while the dominant species in the GB are generally persistent, there are distinct seasonal patterns in the secondary taxa (Sancetta, ), which may live in different parts of the euphotic zone and thus integrate a slightly different signal into the sediment traps during sampling. Diatom species are known to have irradiance preferences, which have been documented in the Gulf of California (Verdugo‐Diaz et al, ; Verdugo‐Diaz & Garate‐Lizarraga, ), and which would also be balanced by species thermal preferences for growth. Combined, these factors directly lead to vertical species partitioning during nonbloom times, with such signals being homogenized during the mixing of assemblages in the sediment trap.…”

Producción primaria y eficiencia fotosintética en Cuenca Alfonso, Bahía de La Paz, Golfo de California, México

“…Al respecto se ha reportado que las comunidades aclimatadas a zonas de penumbra pueden saturar su proceso fotoquímico a irradiancias menores a 90 mol cuanta m -2 s -1 y que en algunas zonas específicas pueden saturar sus procesos incluso a irradiancias menores a 12 mol cuanta m -2 s -1 (Oduor & Schagerl 2007). Por el contrario, las células cercanas a la superficie requieren valores mayores a 300 mol cuanta m -2 s -1 (Verdugo-Díaz et al 2012). Al respecto Prieto et al (2008) mencionan la importancia de la interrelación de variables como irradiancia, abundancia celular y concentración de clorofila para la absorción de luz, y sobre todo de la eficiencia cuántica para la asimilación del carbono, como los factores de mayor peso para obtener tasas fotosintéticas mayores.…”

“…En los meses en los cuales los perfiles de las razones de asimilación mostraron una mayor variabilidad (mayo 2006, febrero y mayo 2007), fue común observar un valor máximo subsuperficial asociado a la formación de la termoclina, ya que el cambio de densidad en esta zona actúa como una barrera física y favorece la acumulación de partículas y/o células fotosintéticas (Sharples et al 2001,Verdugo-Díaz et al 2012, mismas que de manera oportunista aprovechan las condiciones existentes incrementando su eficiencia fotosintética. Al respecto, López-Sandoval et al (2009) mencionan que tanto la profundad de la termoclina como de la capa de mezcla son factores relevantes para las comunidades autótrofas al regular la disponibilidad de nutrientes así como la capacidad de penetración de la radiación fotosintéticamente activa que a su vez regulan la fotosíntesis y el crecimiento que son 2 de las funciones fisiológicas principales de la comunidad mencionada.…”

“…Durante los últimos 10 años se ha abordado este tema desde diferentes puntos de vista y mediante diversas técnicas, tales como las estimaciones mediante fluorescencia natural (Reyes-Salinas et al 2003, Cervantes-Duarte et al 2005, Verdugo-Díaz et al 2008, Villegas-Aguilera 2009) y la determinación de los parámetros fotosintéticos de la comunidad fitoplanctónica (Verdugo-Díaz et al 2012). Este estudio representa el primer intento de estimar las tasas de asimilación y la producción primaria integrada en la Bahía de La Paz, considerando que el límite inferior de la Z eu corresponde a la profundidad a la cual se registra el 0,1% de la irradiancia superficial.…”