A quantitative analysis of the phytoplankton of the Gulf of Panama: I. Results of the regional phytoplankton surveys during July and November 1957 and March 1958

ENGLISH: 1. Quantitative phytoplankton samples were collected by the Inter-American Tropical Tuna Commission at the surface and ten meters in the Gulf of Panama, as follows: a) 18-21 March, 1958 (31 stations)-during the height of the upwelling season, b) 10-12 July, 1957 (10 stations)-during the transition to the rainy season at a time when mild upwelling winds reappear, c) 7-8 November, 1957 (15 stations)-during the height of the rainy season. 2. Maximum phytoplankton populations occurred during the upwelling season, followed by a considerable decline during July, and a further Subsidence during November. 3. A remarkable regional uniformity in species composition was observed during the surveys despite regional differences in growth conditions. Diatoms overwhelmingly dominated the communities. 4. During all surveys, the innermost regions, generally north of 8°30'N, were the most productive. The least productive areas were in the offing of San Miguel Bay and Parita Bay, suggesting that nutrient accretion via runoff is inadequate to sustain sizeable autotrophic plant populations in those regions. 5. During all surveys, phytoplankton growth appeared to be limited by nutrient availability. 6. During all surveys, phytoplankton growth appeared to be related to depth of the water column. 7. Although below average rainfall contributed to unusually favorable growth conditions (reduced stability, increased transparency and, presumably, nutrient reserves) during the November survey relative to November 1955 and 1956 at 8°45'N, 79°23'W, the anticipated heightened phytoplankton response was not observed. 8. During the November survey, the local diatom responses and their regional fluctuations could be satisfactorily related to the accompanying surface salinity conditions. However, this correspondence is undoubtedly attributable to factors associated with the observed salinity levels, probably nutrients, rather than salinity directly. 9. Unusually warm conditions occurred during the March survey, attributable to considerably weaker upwelling winds than normally occurring then, which contributed to a considerably lower standing crop and a retardation in succession of three to five weeks relative to that observed during 1955-1957 at 8°45'N, 79°23'W in the Gulf of Panama. 10. During the March survey, a well defined inverse relationship existed between mean temperature and mean diatom abundance in the upper ten meters, and between transparency and mean diatom abundance. A direct relationship occurred between surface salinity and mean diatom abundance in the upper ten meters. These relationships are interpreted to indicate that diatom abundance primarily reflected the nutrient concentrations associated with a given upwelling intensity, rather than describing casual relationships. 11. The survey results indicate that the phytoplankton dynamics observed at 8°45'N, 79°23'W from November, 1954 through May, 1957 are generally representative of the Gulf of Panama. 12. The following new forms, to be described in a later publication, were observed during the surveys: Actinoptychus undulatus f. catenata n.f., Asterionella japonica f. tropicum n.f., Leptocylindrus maximus n. sp., Skeletonema costatum f. tropicum n.f. SPANISH: 1. La Comisión Interamericana del Atun Tropical recolectó en el Golfo de Panama muestras cuantitativas de fitoplancton en la superficie y a los diez metros, como sigue: a) Del 18 al 21 de marzo de 1958 (31 estaciones)-durante el maximum de la estación de afloramiento. b) Del 10 al 12 de julio de 1957 (10 estaciones)-durante la epóca de transición a la estación lluviosa cuando reaparecen los vientos ligeros que causan el afloramiento. c) Del 7 al 8 de noviembre de 1957 (15 estaciones)-durante el maximum de la estación lluviosa. 2. Las poblaciones maximas de fitoplancton aparecieron durante la estación de afloramiento, seguido por una considerable disminución durante el mes de julio y una calma durante noviembre. 3. Durante la investigación se observó una remarcable uniformidad regional en la composición de las especies a pesar de las diferencias regionales en las condiciones de crecimiento. Las diatomeas predominaban en gran numero en las comunidades. 4. Durante todas las investigaciones, las regiones mas cerca de la costa, generalmente al norte de los 8°30'N, eran las mas productivas. Las areas menos productivas fueron las mar afuera de las Bahias de San Miguel y Parita, lo que sugiere que el aumento en las sales nutritivas causado por las escorrentias es inadecuado para sostener poblaciones grandes de plantas autotróficas en estas regiones. 5. Durante todas las investigaciones, el crecimiento del fitoplancton parecio estar limitado por la disponibilidad de las. sales nutritivas. 6. Durante todas las investigaciones el crecimiento del fitoplancton parecio estar relacionado con la profundidad de la columna de agua. 7. Aunque las precipitacion por debajo del promedio normal contribuyo a condiciones desusadamente favorables de crecimiento (estabilidad reducida, aumento de la transparencia y, presumiblemente, de la reserva de sales nutritivas) durante la investigación de noviembre en relación a noviembre de 1955 y de 1956 en los 8°45'N, 79°23'W, no se observo-la alta reacción de fitoplancton que se esperaba. 8. Durante la investigación de noviembre, las reacciones locales de las diatomeas y sus fluctuaciones regionales pudieron relacionarse en forma satisfactoria con condiciones asociadas con la salinidad de la superficie. Sin embargo, esta correspondencia puede atribuirse sin duda a factores asociados con los niveles observados de salinidad, probablemente con las sales nutritivas, en lugar de directamente con la salinidad. 9. Condiciones calurosas no comunes ocurrieron durante la investigación de marzo, las que pueden atribuirse a que los vientos que ocasionan el afloramiento fueran mas debiles que los normales, lo que contribuyó a que la cosecha estable fuera considerablemente mas baja y a la demora de tres a cinco semanas en la sucecion relativa a la que se observó durante 1955-1957 en los 8°45'N, 8°23'W, en el Golfo de Panama. 10. Durante la investigación de marzo, existió una relación inversa bien definida entre la temperatura y la abundancia media de las diatomeas en los diez metros superiores, y entre la transparencia y la abundancia media de las diatomeas. Una relación directa ocurrio entre la salinidad de superficie y la abundancia media de las diatomeas en los diez metros superiores. Estas relaciones se interpretan como indicadoras de que la abundancia de diatomeas refleja primeramente las concentraciones de las sales nutritivas asociadas con una intensidad de afloramiento dada, en lugar de describir relaciones causales. 11. Los resultados de la investigacion indican que la dinamica del fitoplancton observada en los 8°45'N, 79°23'W, desde noviembre de 1954 a mayo de 1957, es generalmente representativa del Golfo de Panama. 12. Durante las investigaciones se observaron las siguientes formas nuevas, las que seran descritas en una publicación posterior: Actinoptychus undulatus f. catenata n.f., Asterionella japonica f. tropicum n.f., Leptocylindrus maximus n. sp., Skeletonema costatum f. tropicum n.f.

The food and feeding habits of the anchoveta, Cetengraulis mysticetus, in the Gulf of Panama

ENGLISH:The gill rakers of both juvenile and adult anchovetas are long and numerous, with many fine processes which make a very efficient straining apparatus. The stomach is modified into a gizzard. The intestine undergoes heteronomous growth, and attains about eight times the standard length in adults. The stomach contents of 39 samples of juvenile fish and 120 adult fish were examined. Diatoms were the principal food of all the sizes of fish examined, from 29 to 153 millimeters. Silicoflagellates, dinoflagellates, pollen grains, formaniferans, rotifer shells, crustaceans, and eggs, probably of crustaceans, were also found in small amounts. Coscinodiscus, a diatom, was the most important item found in the stomachs of the juvenile fish. No strong differences were observed in the feeding habits of different sizes of juveniles. Even taking into account their smaller size, the juveniles had smaller volumes of material and lesser numbers of organisms in their stomachs than did the adults. The stomachs of the adult fish, unlike those of the juveniles, usually contained considerable quantities of mud. Melosira, Coscinodiscus, and Thalassionema, all diatoms, were the most important organisms found in the stomachs of the adults. The incidence of Melosira was much higher in the stomachs of fish from the areas to the east of the entrance of the Panama Canal than from those to the west. No seasonal differences in the food were observed. The volume of material in the stomachs ranged from almost none to nearly 1.0 milliliter, with an average of a little more than 0.2 milliliter. Twenty-six bottom samples were examined; the organisms found corresponded very closely to those encountered in the stomachs of the adult fish. It is concluded that the juvenile anchovetas are chiefly or entirely filter feeders of the pelagic zone. The adults, however, are mostly iliophagous feeders, but possibly do some feeding upon plankton as well. SPANISH:Las branquispinas de las anchovetas, tanto en las juveniles como en las adultas, son largas y numerosas, can varias protuberancias finas que hacen de ellas un aparato filtrador muy eficiente. El estómago está modificado en una molleja. El intestino está sometido a un crecimiento heterónomo, llega a alcanzar unas oeho veces la longitud estandar en las adultas. Fué examinado el contenido estomacal de 39 ,muestras de peces juveniles y de 120 adultos. Las diatomeas fueron el alimento principal de todos los peces que fueron examinados cuyo tamaño varió entre los 29 y 153 milimetros. Se encontraron también en cantidades silicoflagelados, dinoflagelados, granos de polen, foraminíferos, conchas de rotiferos, crustáceos y huevos, probablemente de crustáceos. Coscinodiscus, una diatomea, fué el alimento más importante encontrado en los estómagos de los peces juveniles. No se observaron mayores diferencias en los hábitos de alimentación en los juveniles de diferentes tamaños. Aún tomando en cuenta su tamaño menor, los juveniles tenian volúmenes más pequeños de material y un número menor de organismos en sus estómagos que los adultos. Los estómagos de los peces adultos, diferentes a los de los juveniles, contenían por lo general considerables cantidades de fango. Melosira, Coscinodiscus, y Thalassionema, todas ellas diatomeas, fueron los organismos más importantes encontrados en los estómagos de los adultos. La contribuciónde Melosira fué mucho más alta en los estómagos de los peces procedentes de las áreas al este de la entrada del Canal de Panamá que la de aquellos provenientes del oeste. No se observaron diferencias estacionales en la alimentacion. El volúmen de material en los estómagos varió de casi cero a cerca de 1.0 mililitros, con un promedio de un poco mas de 0.2 mili1itros. Se examinaron 26 muestras de fonda; los organismos encontrados correspondieron muy cercanamente a los hallados en los estómagos de los peces adultos. Se ha llegado a la conclusión de que las anchovetas juveniles son principalmente ó enteramente filtradoras de alimentos de la zona pelágica. Las adultas, sin embargo, son en su mayoria iliófagas, pero posiblemente se alimentan también de plancton.

A quantitative analysis of the phytoplankton of the Gulf of Panama II. On the relationship between C14 assimilation and the diatom standing crop

ENGLISH: The Inter-American Tropical Tuna Commission has maintained a hydro-biological station in the Gulf of Panama located at 8°45'N, 79°23'W in connection with their ecological investigation of the anchoveta (Cetengraulis mysticetus), a tuna baitfish (see Peterson, 1961, for references) . The depth is approximately 42 meters at mean low water at this station. Routine hydrographic and biological observations have been made (Schaefer, Bishop and Howard, 1958; Schaefer and Bishop, 1958; Forsbergh, 1963), including the collection of quantitative phytoplankton samples from November 1954 through May 1957 (Smayda, 1959; unpublished). The seasonal and regional variations in phytoplankton growth in the Gulf of Panama have also been investigated (Smayda, 1963). The relationships existing between C1 4 assimilation as determined by 24 hour in situ experiments and diatom standing crop at 10 meters when expressed as cell numbers, cell volume, cell surface area and cell plasma volume have been assessed for 30 observations made between November 1954 and May 1957 at 8°45'N, 79°23'W. The average cell volume and cell surface area characteristics for 110 diatom species and varieties are presented. SPANISH: Las relaciones existentes entre la asimilación del C14 , determinadas después de 24 horas de experimentos in situ, y la cosecha estable de las diatomeas a 10 metros, expresando el número de células, volumen celular, área de la superficie celular y volumen del plasma celular, han sido determinadas por medio de 30 observaciones hechas entre noviembre de 1954 y mayo de 1957, a los 8°45'N, 79°23'W. Se presenta, para 110 especies y variedades de diatomeas, el promedio de las características del volumen celular y del área de la superficie celular. (PDF contains 67 pages.)