Primary production, chlorophyll, and zooplankton volumes in the tropical Eastern Pacific Ocean

ENGLISH: Between 1 October and 17 December 1955 investigations of the physical, chemical and biological oceanography of the Eastern Pacific Ocean in a region bounded approximately by 30° N. latitude, 9° S. latitude, 120° W. longitude and the mainland coast were conducted from the vessels Horizon and Spencer F. Baird of the Scripps Institution of Oceanography of the University of California. These were part of a cooperative operation, designated for convenience by the code name "Eastropic," in which a vessel of the U. S. Fish and Wildlife Service worked, during this same period, further west and a vessel of the Peruvian Navy worked further south, offshore from Peru. A vessel of the California State Fisheries Laboratory also conducted certain sub-surface tuna fishing operations and other studies in the same general region as the Scripps vessels. In addition to carrying out a number of special studies related to particular oceanographic features, the Scripps vessels occupied a considerable number of hydrographic stations. The locations of these stations, at each of which were made net-hauls for zooplankton, are shown in Figure 4 and Tables 2 and 3. At some of the hydrographic stations, and in Some places between stations, there were made from the Spencer F. Baird measurements of chlorophyll "a" and of primary production (by the C14 technique), both in situ and in a shipboard incubator. The purpose of this paper is to report on the results of these biological observations. SPANISH: Entre el 1° de octubre y el 17 de diciembre de 1955, a bordo de los barcos Horizon y Spencer F. Baird) de la Institución Scripps de Oceanografía de la Universidad de California, se hicieron investigaciones sobre la oceanografía física, química y biológica del Océano Pacífico Oriental, en una región limitada aproximadamente por los 30° N. de latitud, 9° S. de latitud, 120° O. de longitud y la costa continental. Estas investigaciones fueron parte de una operación que se realizó cooperativamente y a la que se convino darle el nombre codificado de "Eastropic". En ella, durante el mismo período, una embarcación del Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos (U. S. Fish and Wildlife Service) trabajó más hacia el oeste, y un barco de la armada peruana más hacia el sur, frente a la costa del Perú. También colaboró una nave del Laboratorio de Pesquerías del Estado de California (California State Fisheries Laboratory), realizando algunas operaciones de pesca de atún en aguas subsuperficiales, y otros estudios en la misma región general que recorrieron las embarcaciones de Scripps. Además de efectuar estudios especiales relacionados con las caracteristicas oceanográficas particulares de la región, las naves de Scripps establecieron un buen número de estaciones hidrográficas. La localización de estas estaciones se indica en la Figura 4 y en las Tablas 2 y 3; en cada una de ellas se hicieron rastreos con redes planctónicas para recoger muestras de zooplancton. En algunas de las estaciones hidrográficas, así como en algunos lugares entre estaciones, en el Spencer F. Baird se hicieron mediciones de la clorofila "a" y de la producción primaria (mediante la técnica del C14), tanto in situ como en una incubadora instalada a bordo. El propósito del presente trabajo es dar a conocer los resultados de estas observaciones biológicas. (PDF contains 44 pages.)

On the physical and biological oceanography near the entrance of the Gulf of California, October 1966-August 1967

ENGLISH: A study of the temporal and spatial distribution of larval tunas and the concomitant oceanic conditions was made in cooperation with the Direccion General de Pesca e Industrias Conexas of Mexico. Field work consisted of eight hydrographic cruises made from October 1966 through August 1967 near the entrance of the Gulf of California. From January through April, surface currents were southerly at velocities up to 20 cm/sec; currents in June were variable in direction and mostly less than 10 cm/sec; by August the surface current was northerly at 10-15 cm/sec. Surface winds were usually secondary to the distribution of mass as an influence on the surface circulation. Currents at 100 m were generally similar in direction to those at the surface, but the water moved more slowly. Between the surface and 100 m, southbound currents crossed the entrance of the Gulf at velocities of 5-10 cm/sec during January and April, forming frontal boundaries with the California Current water, which often occurred south of the entrance. From April to August, the median concentration of surface chlorophyll a increased from 0.65 to 0.97 mg/m3, while the median productivity increased from 5.6 mgC/m3/day in April to 17.8 mgC/m3/day in June before returning to 2.6 mgC/m3/day in August. Primary productivity was closely correlated with the concentration of surface chlorophyll a. Productivity was generally higher in the vicinity of the Gulf than that found for water in the open Pacific. Productivity was highest near Islas Las Tres Marias and second highest near Cabo San Lucas, both locations of local upwelling. The standing crop of phytoplankton was shown to be subjected to progressively heavier grazing pressure in the spring and summer by zooplankton. SPANISH: Un estudio de la distribución temporal y espacial de las larvas de atún y de las condiciones oceánicas concomitantes fue realizado en cooperación con la Dirección General de Pesca e Industrias Conexas de México. El trabajo experimental consistió en ocho cruceros hidrográficos realizados desde octubre 1966 hasta agosto 1967, cerca a la entrada del Golfo de California. De enero a abril, las corrientes superficiales fueron meridionales alcanzando velocidades hasta de 20 cm/seg; las corrientes en junio fueron variables en dirección y la mayoría con una velocidad de menos de 10 cm/seg; en agosto la corriente superficial fue septentrional a 10-15 cm/seg, Los vientos superficiales fueron por lo común secundarios a la dístríbucíón de la masa, como una influencia de la circulación superficial. Las corrientes a 100 m fueron generalmente similares en dirección a las de la superficie, pero el agua se movió más lentamente. Entre la superficie y los 100 m, las corrientes que se dirigen hacia el sur cruzaron la entrada del Golfo a velocidades de 5-10 cm/seg durante enero y abril formando límites frontales con el agua de la Corriente de California, que apareció a menudo al sur de la entrada. De abril a agosto, la concentración media de la clorofila a superficial aumentó de 0.65 a 0.97 mg/m3, mientras que la productividad mediana aumentó de 5.6 mgC/m3/día en abril hasta 17.8 mgC/m3/día en junio antes de regresar a 2.6 mgC/m3/día en agosto. La productividad primaria se correlacionó estrechamente con la concentración de clorofila a superficial. La productividad fue generalmente más alta en la vecindad del Golfo que aquella encontrada en el agua de alta mar del Pacífico. La productividad fue más alta cerca a las Islas Tres Marías, y el segundo máximo fue cerca al Cabo San Lucas, ambas localidades de afloramiento local. Se indicó que la reserva permanente de fitoplancton estaba sujeta por el zooplancton a una fuerta presión progresiva de apacentamiento en la primavera y el verano. (PDF contains 116 pages.)

Nutrient-phytoplankton interrelationships in the Eastern Tropical Pacific Ocean

ENGLISH: Near surface nutrient distributions in the eastern tropical Pacific Ocean, using data from the EASTROPAC Expedition of 1967-68 and pre~EASTROPAC data, are described. Nutrient concentrations were maximal along the equator, in the Peru Current and its offshore extension, and in the Costa Rica Dome and westward tensions of this feature. Nutrient-poor water was found north of the equator well offshore. In this water nitrate was often undetectable (<0.1 µg-at/liter) at the surface, but phosphate and silicic acid concentrations were moderate. Enrichment experiments showed that nitrogen was the primary limiting nutrient in poor water even though large amounts of organic N were found. Half saturation constants (K s ) were determined for ammonium-supported phytoplankton growth. These data were used to calculate near-surface primary productivity values which compared favorably with 14C values. Assimilation ratio measurements indicated that algae were not extremely nitrogen-deficient. Laboratory-determined K, values for phosphate and silicic acid indicated that these nutrients were rarely limiting. In rich water, chlorophyll levels were less than expected from nutrient levels, and this anomaly may be related to limitation by nutrients other than nitrogen (N), phosphorus (P), or silicon (Si), or to grazing. SPANISH: Se describe la distribución subsuperficial de los nutrientes en el Océano Pacífico oriental tropical, empleando los datos de la Expedición EASTROPAC de 1967~68 y datos anteriores a éstos. La concentración de nutrientes fue máxima a lo largo del ecuador, en la Corriente del Perú, en su prolongación mar afuera, en el Domo de Costa Rica y en las prolongaciones occidentales de esta característica. Se encontraron aguas pobres en nutrientes al norte del ecuador y bastante mar adentro. En estas aguas el nitrato era casi imperceptible (<0.1 µg-at/litro) en la superficie, pero las concentraciones de fosfato y ácido silícico fueron moderadas. Los experimentos de enriquecimiento indicaron que el nitrógeno era el principal nutriente limitante en aguas pobres, aun cuando se encontraron grandes cantidades de nitrógeno orgánico. Se determinaron las constantes de saturación media (K s ) para el desarrollo del fitoplancton sostenido por el amonio. Estos datos se emplearon para calcular los valores de la productividad primaria cerca a la superficie que pueden compararse favorablemente con los valores del 14C. Las medidas de la proporción de asimilación indican que las algas no tenían una deficiencia extremada de nitrógeno. Los valores determinados en el laboratorio de K, para el fosfato y ácido silícico indicaron que estos nutrientes limitaron rara vez la producción. En aguas ricas, los niveles de clorofila fueron inferiores a lo esperado según los niveles nutritivos y esta anomalía puede relacionarse a la alimentación o a la escasez de otros nutrientes distintos al nitrógeno (N), fósforo (P) o silicio (Si).