Avances en ecofisiología planctónica y oceanografía bioquímica en la ULPGC

[EN] This seminar will report the latest activities of the ULPGC»s Plankton Ecophysiology group (PEG). This group studies respiration, growth, nitrogen metabolism, oceanic carbon flux, deep ocean metabolism, and plankton cultivation. It works with zooplankton, phytoplankton, bacteria, and macroalgae. The premise behind the group»s investigations is that enzyme biochemistry controls an organism»s physiology that, in turn, has a strong impact on ocean chemistry and ecology. This research team (PEG) uses as foils, the metabolic theory of ecology (MTE) and Kleiber»s law to argue the fact that respiratory metabolism is controlled not by biomass, but by the respiratory electron transport system (R-ETS). It has pointed out that the reason, zooplankton respiration statistically correlates with biomass, is because biomass packages mitochondria and mitochondria package the R-ETS. It has demonstrated, experimentally with Artemia salina, the superiority of using ETS as a respiration proxy rather than using biomass. Working with bacteria it has shown the inadequacy of the MTE in describing respiration in different growth phases of bacteria and has shown that a rival model based on enzyme kinetics works much better.

Estudio de la biomasa y de la actividad de la enzima aspartato transcarbamilasa (ATC) en el mesozooplancton en diferentes áreas oceanográficas

Programa de Oceanografía Biológica

Estudio del crecimiento y de la mortalidad del zooplancton en aguas de Canarias

Doctorado en Ciencias del Mar. Programa de Oceanografía Biológica. Premio Extraordinario Convocatoria 2004/2005, Área de Experimentales y Premio Mejor Tesis Doctoral

La pesquería artesanal canaria de especies demersales: análisis y ensayo de dos modelos de evaluación

Premio Extraordinario, Área de Experimentales ; Doctorado en Biología. Programa de Oceanografí­a biológica

Relación de las pesquerías artesanales vascas de atún blanco Thunnus alalunga (Bonaterre, 1788) con las condiciones oceánicas obtenidas a partir de satélites artificiales

Doctorado en Ciencias del Mar, Programa de Ecosistemas Litorales

Horizontal distribution of invertebrate larvae around the oceanic island of Gran Canaria: the effect of mesoscale variability

In October 1991, the horizontal distribution of invertebrate larvae was studied in the waters surrounding the island of Gran Canaria (Canary Islands). The cruise was typified by the presence of three recurrent mesoscale hydrographic structures: a cyclonic eddy southwest of the island, a warm lee region downstream of the island and the offshore boundary of an upwelling filament from the African coast reaching the southeast of the island. Decapod larvae were the most abundant group. In general, a rather high spatial variability was found. The horizontal distribution of the invertebrate larvae groups showed that the highest values of abundance occurred in an elongated zone around the island oriented in the overall direction of flow, leeward and windward of the island, while the lowest values occurred off the eastern and western flanks of the islands. On the other hand, Stomatopoda and Mollusca larvae showed a distribution associated with the boundary of the upwelling filament and decapod larvae of pelagic species were distributed around the eddy structure. Our results suggest specific retention mechanisms for the larvae of neritic invertebrate populations that are related to the particular physical oceanography around Gran Canaria. Se estudió la distribución horizontal de las larvas de invertebrados alrededor de la isla de Gran Canaria (Islas Canarias) en octubre de 1991. La campaña se caracterizó por la presencia de tres fenómenos oceanográficos de mesoescala recurrentes: un remolino ciclónico al suroeste de la isla, la estela cálida a sotavento de la misma y el borde de un filamento proveniente del afloramiento africano situado al sureste de Gran Canaria. Las larvas de crustáceos decápodos fueron las más abundantes. En general, las larvas de los diferentes taxa estudiados mostraron una gran variabilidad en cuanto a su distribución espacial. La distribución horizontal de las larvas de los diferentes grupos de invertebrados mostró que las densidades más altas se registraban alrededor de la isla en la banda cercana y orientada hacia el suroeste, en la dirección del flujo, mientras que los valores más bajos se encontraron en el norte y en los flancos este y oeste de la isla. Por otro lado, las larvas de estomatópodos y moluscos presentaron una distribución asociada al frente del filamento, mientras que las larvas de decápodos pelágicos se distribuyeron en torno al remolino ciclónico. Los resultados obtenidos sugieren la existencia de mecanismos de retención específicos para el mantenimiento de las poblaciones insulares, relacionados con los procesos físicos de mesoescala predominantes

Temporal and spatial distribution of the ichthyoplankton in the Canary Islands

A pesar del creciente interés en el estudio de las primeras fases de desarrollo de los peces, aún existen zonas donde esta comunidad es relativamente desconocida. Este es el caso de las Islas Canarias. En la presente tesis, gracias a una serie de muestreos semanales en la región costera de la isla de Gran Canaria durante más de dos años, se ha caracterizado de manera precisa la composición, estructura y variabilidad del ictioplancton presente en esta región subtropical. Clupeidos, Espáridos y Góbidos dominaron la comunidad neríticas, mientras que Mictófidos, Gonostomátidos y Photíctidos prevalecieron dentro de las familias oceánicas. La variabilidad temporal de la comunidad larvaria parece estar más relacionada con la temperatura y efectos a pequeña escala (hidrografía, productividad local, ciclo lunar), que con el aumento de productividad anual durante el bloom de finales de invierno. Se definieron dos asociaciones estacionales de larvas estrechamente ligadas a las características de la columna de agua: (1) invierno-primavera, en la que dominan Sardinella aurita, Boops boops y Cyclothone braueri, y son características especies como Pomacentridae sp1, Trachurus picturatus o Scomber colias; y (2) verano-otoño, donde Góbidos y Cyclothone braueri dominan, pero cuyas especies características son Ceratoscopelus warmingii, Pomacentridae sp2 y Anthias anthias, entre otras. Respecto a la variabilidad horizontal, se confirmó la presencia de dos zonas de retención para los huevos y larvas neríticas a barlovento y sotavento (estela cálida) de la isla. Sin embargo, no se encontraron diferencias significativas en la composición de la comunidad larvaria entre las diferentes zonas de la plataforma de la isla. La Zona de Transición Costera Canario-Africana se caracteriza por una gran actividad de mesoscala, que afectará a la distribución de las larvas neríticas de las costas africanas. Esta interacción resulta especialmente evidente en el caso de las larvas, principalmente sardina y anchoa, transportadas en filamentos de afloramiento generados en la región de Cabo Juby-Cabo Bojador. Estos filamentos pueden ser atrapados por remolinos ciclónicos situados al sur de Gran Canaria. Este sistema remolino-filamento podrá, en función de su evolución, actuar como un mecanismo de retención o dispersión para las larvas de especies neríticas africanas. Parte de estas larvas pueden llegar a las costas de Gran Canaria, suponiendo un aporte para las poblaciones larvarias locales, al menos durante el verano. A pesar de la gran cantidad de información obtenida a partir de esta tesis, es necesario continuar con este tipo de estudios para evaluar la importancia de este transporte larvario y su aplicación a la gestión pesquera.

Temporal and along-shelf distribution of the larval fish assemblage at Gran Canaria, Canary Islands

Temporal and spatial variations of the larval fish community off the island of Gran Canaria (Canary Islands) were studied in weekly surveys from October 2005 to June 2006. A total of 156 taxa, belonging to 51 families and 15 orders, were identified. Myctophidae was by far the most abundant family (30%), followed by Sparidae (11%), Clupeidae (9%) and Gonostomatidae (7%). As expected for an oceanic island, neritic and oceanic taxa contributed in similar proportions. Leeward and windward retention areas were found for total egg and neritic larval abundance. However, seasonality showed a stronger influence on the annual larval assemblage than sampling site, as the latter was not significant on a long time scale. Results suggest that there are two seasonal larval assemblages corresponding to the two main characteristic periods of the water column in these waters: mixing (winter) and stratification (summer). In addition, a significant relationship was recorded between lunar illumination and small mesozooplankton biomass, suggesting that this relationship may be extended to certain neritic families. The most abundant neritic larvae (Sparidae) showed this lunar pattern, which partially supports a recent hypothesis about the effect of lunar illumination on larval fish survival and development in subtropical waters.

Evaluación de la actividad del sistema de transporte de electrones en zooplancton con presencia o ausencia de sustratos específicos

Se comparan dos métodos de detección del sistema de transporte de electrones (Båmastedt, 2000 y Owens & King, 1975), hallando que la no adición de sustratos específicos, propios del sistema, no es lo suficientemente sensible para la detección de la capacidad respiratoria y que no presenta ninguna relación con la biomasa. Se demuestra que el receptor artificial de electrones INT, es reducido en reacciones no enzimáticas por algunas sustancias (ácido ascórbico, glutatión, cisteína y potencialmente la vitamina B12), presentes en concentraciones intracelulares.

Regional and temporal variability of sinking organic matter in the subtropical northeast Atlantic Ocean: a biomarker diagnosis

Sinking particles through the pelagic ocean have been traditionally considered the most important vehicle by which the biological pump sequesters carbon in the ocean interior. Nevertheless, regional scale variability in particle flux is a major outstanding issue in oceanography. 5 Here, we have studied the regional and temporal variability of total particulate organic matter fluxes, as well as chloropigment and total hydrolyzed amino acid (THAA) compositions and fluxes in the Canary Current region, between 20–30 N, during two contrasting periods: August 2006, characterized by warm and stratified waters, but also intense winds which enhanced eddy development south of the Canary Islands, 10 and February 2007, characterized by colder waters, less stratification and higher productivity. We found that the eddy-field generated south of the Canary Islands enhanced by >2 times particulate organic carbon (POC) export with respect to stations (FF; farfield) outside the eddy-field influence. We also observed flux increases of one order of magnitude in chloropigment and 70% in THAA in the eddy-field relative to FF stations. 15 Principal Components Analysis (PCA) was performed to assess changes in particulate organic matter composition between stations. At eddy-field stations, higher chlorophyll enrichment reflected “fresher” material, while at FF stations a higher proportion of pheophytin indicated greater degradation due to microbes and microzooplankton. PCA also suggests that phytoplankton community structure, particularly the dominance of 20 diatoms versus carbonate-rich plankton, is the major factor influencing the POC export within the eddy field. In February, POC export fluxes were the highest ever reported for this area, reaching values of 15 mmolCm−2 d−1 at 200m depth. Compositional changes in pigments and THAA indicate that the source of sinking particles varies zonally and meridionally and suggest that sinking particles were more degraded at 25 near-coastal stations relative to open ocean stations.

Shedding light on the role of the prokaryotic assemblage in the biogeochemical cycles of the dark ocean

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