"El gran misterio sobre el plancton es qué controla su distribución y abundancia, y qué condiciones conducen a grandes floraciones de plancton, "dijo Dennis McGillicuddy, Científico senior y presidente del departamento de física e ingeniería oceánica aplicada en la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI).

Dos nuevos artículos exploran esta cuestión y proporcionan ejemplos de condiciones que conducen a floraciones masivas de plancton con impactos potenciales muy diferentes en el ecosistema. según McGillicuddy, coautor de ambos artículos. Ambos artículos también señalan la importancia de utilizar tecnología avanzada, incluidos los grabadores de video plancton, vehículos submarinos autónomos, y el Coastal Pioneer Array de la Ocean Observatories Initiative, para encontrar y monitorear estas floraciones.

En un documento, "Puntos calientes de diatomeas impulsados ​​por la inestabilidad actual del límite occidental, " publicado en Cartas de investigación geofísica (GRL) , Los científicos encontraron floraciones de fitoplancton de diatomeas en puntos calientes subterráneos inesperadamente productivos.

En el GRL papel, Los investigadores investigaron la dinámica que controla la productividad primaria en una región de Mid-Atlantic Bight (MAB), uno de los ecosistemas marinos más productivos del mundo. En 2019, observaron puntos calientes de diatomeas inesperados en la región de la pendiente de la zona eufótica de la ensenada, la capa del océano que recibe suficiente luz para que se produzca la fotosíntesis. El fitoplancton son microorganismos fotosintéticos que son la base de la red alimentaria acuática.

Fue sorprendente para los investigadores que los puntos calientes ocurrieran en agua de alta salinidad que se inmiscuye en la Corriente del Golfo. "Si bien se cree que estas intrusiones de agua de la Corriente del Golfo con pocos nutrientes disminuyen potencialmente la productividad biológica, Presentamos evidencia de una floración de diatomeas subterránea inesperadamente productiva como resultado de la intrusión directa de un meandro de la Corriente del Golfo hacia la plataforma continental, ", señalan los autores. Ellos plantean la hipótesis de que los puntos críticos no fueron alimentados por el agua superficial de la Corriente del Golfo, que es típicamente bajo en nutrientes y clorofila, sino que los puntos calientes fueron alimentados por nutrientes que afloraron en la zona de la luz solar desde el agua más profunda de la Corriente del Golfo.

Con la estabilidad cambiante de la Corriente del Golfo, Las intrusiones de la Corriente del Golfo se habían vuelto más frecuentes en las últimas décadas, según los investigadores. "Estos resultados sugieren que el cambio de la circulación a gran escala tiene consecuencias para la productividad regional que no son detectables por los satélites en virtud de su ocurrencia muy por debajo de la superficie". "señalan los autores.

"En este caso particular, El cambio climático ha llevado a un aumento de la productividad en esta región en particular, en virtud de una interacción sutil y algo inesperada entre la física y la biología del océano. Es posible que esa misma dinámica no se mantenga necesariamente en otras partes del océano, y es muy probable que otras áreas del océano se vuelvan menos productivas con el tiempo. Eso es de gran preocupación ", dijo McGillicuddy." Habrá diferencias regionales en la forma en que el océano responde al cambio climático. Y la sociedad necesita poder gestionar inteligentemente desde una perspectiva regional, no solo desde una perspectiva global ".

El hallazgo de la investigación demostró "una genialidad impacto biológico contradictorio de esta circulación cambiante a gran escala, " dijo el GRL autor principal del artículo, Hilde Oliver, becario postdoctoral en Física e Ingeniería Oceánica Aplicada en WHOI. Recordó haber visto entrar los datos del instrumento. Con valores típicos de verano de aproximadamente 1-1,5 microgramos de clorofila por litro de agua de mar, Los investigadores registraron "concentraciones inauditas de clorofila en esta región en verano, "hasta 12 o 13 microgramos por litro, Dijo Oliver.

Oliver, cuyo Ph.D. centrado en el modelado, dijo que el crucero la ayudó a ver las floraciones de fitoplancton desde un sentido más que teórico. "Salir al océano y ver cómo la física del océano puede manifestar estas floraciones en el mundo real me abrió los ojos, " ella dijo.

Otro papel "Un Regional, Floración de principios de primavera de Phaeocystis pouchetii en la plataforma continental de Nueva Inglaterra, "publicado en el Revista de investigación geofísica:océanos (JGR:océanos) , también fue revelador. Los investigadores que investigaron la dinámica biológica de la plataforma continental de Nueva Inglaterra en 2018 descubrieron una gran floración del fitoplancton haptofito Phaeocystis pouchetii.

Sin embargo, a diferencia de los puntos calientes de diatomeas descritos en el GRL papel, Phaeocystis es "desagradable para muchos organismos diferentes y altera toda la red alimentaria, "dijo Walker Smith, profesor retirado del Instituto de Ciencias Marinas de Virginia William and Mary, ¿Quién es el autor principal de la JGR:océanos papel. El fitoplancton forma colonias gelatinosas de milímetros de diámetro.

Cuando Phaeocystis florece, utiliza nutrientes como lo haría cualquier otra forma de fitoplancton. Sin embargo, a diferencia de las diatomeas señaladas en el GRL papel, Phaeocystis convierte la biomasa en algo que no tiende a pasar al resto de la cadena alimentaria, dijo McGillicuddy.

"Comprender las interacciones físico-biológicas en el sistema costero proporciona una base para predecir estas floraciones de algas potencialmente dañinas y puede conducir a una mejor predicción de sus impactos en los sistemas costeros, "declararon los autores.

Se han reportado floraciones masivas de la etapa colonial de esta y especies similares en muchos sistemas en diferentes partes del mundo, que Smith ha estudiado. Estos tipos de floraciones probablemente ocurren aproximadamente cada tres años en la plataforma continental de Nueva Inglaterra y probablemente tengan un impacto bastante fuerte en las aguas de Nueva Inglaterra. redes alimentarias, y pesca, dijo Smith. Los administradores costeros deben conocer estas floraciones porque pueden tener impactos económicos en la acuicultura en áreas costeras, él dijo.

"A pesar del hecho de que Mid-Atlantic Bight ha sido bien estudiado y muestreado extensamente, there are things that are going on that we still don't really appreciate, " said Smith. "One example are these Phaeocystis blooms that are deep in the water and that you are never going to see unless you are there because satellites can't show them. Entonces, the more we look, the more we find out."