On the climatology, oceanography and fisheries of the Panama Bight

ENGLISH: Seasonal changes in the climatology, oceanography and fisheries of the Panama Bight are determined mainly by the latitudinal movements of the ITCZ over the region. Evaporation is about 980 mm annually. Rainfall is probably much less than previous estimates because of a discontinuity in the ITCZ. Freshwater runoff from the northern watershed varies from 22 X 109 m3/mo in October-November to 11 X 109 m3/mo in February-March; from the southeastern watershed it varies from 16 X 109 m3/mo in April-June to 9 X 109 m3/mo in October-December. Total annual runoff is about 350 X 109m3. A marked salinity front is found at all seasons off the eastern shore. In the northern part of the Bight temperatures in the upper layers remained fairly constant from May to November; by February the mean temperature had decreased by 4°C and sharp gradients existed in the geographic distributions. Salinities in the upper layers decreased steadily from May to November; by February the mean salinity had increased by 2.5‰. The mean depth of the mixed layer increased from 27 m in May to 40 m in November; by February upwelling decreased it to 18 m. Between November and February upwelling had doubled the amount of P04-P and tripled that of NO3-N in the euphotic zone; surface phytoplankton production and standing crop, and zooplankton concentrations also doubled during this period. Upwelling was about 1.5 m/mo during May-November and about 9.0 m/mo during November-February, the annual total is about 48 m, Mean primary production is about 0.3 gC/m2day during May-December and about 0.6 gC/m2day during January-April; annual production is about 140 gC/m2. A thermal ridge occurred in February running from the northern to the southwestern part of the Bight. Within this ridge was a marked thermal dome coinciding with the center of the cyclonic circulation cell. Upwelling in the dome averaged 16 m/mo in November-February. The fisheries of the Panama Bight annually produce about 30,000 metric tons of food species and about 68,000 m.t. of species used for reduction. Most attempts to further the understanding of tuna ecology were unsuccessful. The apparent abundances of yellowfin and skipjack in the northern part of the Bight appear to be related to the seasonal cycle of upwelling and enrichment, as abundances are greatest in April and May when food appears to be plentiful. The life-cycle of the anchoveta in the Gulf of Panama also appears to be related to upwelling; the species mass varies from about 39,000 m.t. in December to about 169,000 m.t, in April. About 19.1 X 1012 anchoveta eggs are spawned annually. The life-cycles of shrimp in the Panama Bight appear to be related to upwelling as catches are greatest in May-July, about 3-5 months after peak upwelling, and annual catches are inversely correlated with sea level. SPANISH: Los cambios estacionales en la climatología, oceanografía y pesquerías del Panamá Bight están determinados principalmente por el movimiento latitudinal sobre la región de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT). La evaporación es de unos 980 mm al año. La pluviosidad es probablemente muy inferior a las estimaciones previas a causa de la descontinuidad en la ZCIT. El drenaje de agua dulce, de la vertiente septentrional, varía de 22 x 109m3/mes en octubre-noviembre hasta 11 x 109m3/mes en febreromarzo; el de la vertiente sudeste varía de 16 x 109m3/mes en abril-junio a 9 x 109m3/mes en octubre-diciembre. El drenaje total, anual, es alrededor de 350 x 109m3. En todas las estaciones frente al litoral oriental se encuentra un frente de salinidad marcada. En la parte septentrional del Bight las temperaturas en las capas superiores permanecieron más bien constantes de mayo a noviembre; en febrero la temperatura media había disminuido en unos 4°C y existieron gradientes agudos en las distribuciones geográficas. Las salinidades en las capas superiores disminuyeron constantemente de mayo a noviembre; en febrero la salinidad media había aumentado en 2.5‰. La profundidad media de la capa mixta aumentó de 27 m en mayo a 40 m en noviembre; en febrero el afloramiento disminuyó el espesor de la capa mixta hasta 18 m. Entre noviembre y febrero el afloramiento había duplicado la cantidad de PO4-P y triplicado la de NO3-N en la zona eufótica; la producción superficial de fitoplancton y la biomasa primaria y las concentraciones de zooplancton también se duplicaron durante este período. El afloramiento era cerca de 1.5 mimes durante mayo-noviembre y de unos 9.0 mimes durante noviembre-febrero, el total anual es de unos 48 m. La producción media primaria es aproximadamente de 0.3 gC/m2 al día durante mayo-diciembre y cerca de 0.6 gC/m2 al día durante enero-abril; la producción anual es de unos 140 gC/m2. En febrero apareció una convexidad termal que se extendió de la parte norte a la parte sudoeste del Bight. Dentro de esta convexidad se encontró un domo termal marcado el cual coincidió con el centro de la circulación ciclonal de la célula. El afloramiento en el domo tuvo un promedio de 16 mimes en noviembre-febrero. Las pesquerías del Panamá Bight producen anualmente de cerca 30,000 toneladas métricas de especies alimenticias y unas 68,000 t.m. de especies usadas para la reducción. La mayoría de los esfuerzos realizados con el fin de adquirir más conocimiento sobre la ecología del atún no tuvo éxito. La abundancia aparente del atún aleta amarilla y del barrilete en la parte septentrional del Bight parece estar relacionada con el ciclo estacional del afloramiento y del enriquecimiento, ya que la abundancia mayor en abril y mayo cuando parece que hay abundancia es de alimento. El ciclo de vida de la anchoveta en el Golfo de Panamá parece también que está relacionada al afloramiento. La masa de la especie varía de unas 39,000 t.m. en diciembre a cerca de 169,000 t.m. en abril. Aproximadamente 19.1 x 1012 huevos de anchoveta son desovados anualmente. Los ciclos de vida del camarón en el Panamá Bight parecen estar relacionados con el afloramiento ya que las capturas son superiores en mayo-julio, unos 3-5 meses después del ápice del afloramiento, y las capturas anuales se correlacionan inversamente con el nivel del mar. (PDF contains 340 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).