Is the GDH/RNH4+ ratio in the mesozooplankton constant through different oceanic systems?

[EN] Nitrogen (N) is essential for life, but its availability is frequently limited in ocean ecosystems. Among all the compounds which influence the N pool, ammonium (NH4+) represents the major source of N for autotrophs. This NH4+ is provided by bacterial remineralization and heterotrophic grazers, with the mesozooplankton responsible for 12% to 33% of the total NH4+ recycled.  Quantifying the excretion physiology of zooplankton is then, necessary to understand the basis of an aquatic ecosystem’s productivity.
The measurement of glutamate dehydrogenase (GDH) activity has been widely used to assess the NH4+ excretion rates in planktonic communities. However, its relationship with the physiology varies with temperature and the nutritional status of the organisms, among other variables. Here we compare the GDH/RNH4+ ratio between oceanic regions with different trophic conditions.  Strengthening our knowledge of the relationship between GDH activities and the NH4+ excretion rates will lead to more meaningful interpretations of the mesoscale variations in planktonic NH4+ excretion.

Is the GDH/RNH4+ ratio in the mesozooplankton constant through different oceanic systems?

[EN]Nitrogen (N) is essential for life, but its availability is frequently limited in ocean ecosystems. Among all the compounds which influence the N pool, ammonium (NH4+) represents the major source of N for autotrophs. This NH4+ is provided by bacterial remineralization and heterotrophic grazers, with the mesozooplankton responsible for 12% to 33% of the total NH4+ recycled. Quantifying the excretion physiology of zooplankton is then, necessary to understand the basis of an aquatic ecosystem?s productivity. The measurement of glutamate dehydrogenase (GDH) activity has been widely used to assess the NH4+ excretion rates in planktonic communities. However, its relationship with the physiology varies with temperature and the nutritional status of the organisms, among other variables. Here we compare the GDH/RNH4+ ratio between oceanic regions with different trophic conditions. Strengthening our knowledge of the relationship between GDH activities and the NH4+ excretion rates will lead to more meaningful interpretations of the mesoscale variations in planktonic NH4+ excretion.

El petróleo y el mero mero mar

[ES]Mesa redonda en la que se exponen desde distintos ángulos estudios que analizan la cuestión relativa al petróleo y la viabilidad de prospección y explotación en aguas cercanas a Canarias, tanto como recurso, como contaminante, como vertido en superficie y profundidad, el papel de las corrientes, abriéndose un deabte sobre las implicaciones sociales y políticas.

Zooplankton biomass and abundance in the Coastal Transition Zone off Northwest Africa

[ES] La influencia de la actividad mesoscalar sobre la biomasa, abundancia y composición taxonómica del mesozooplancton fue estudiada desde las aguas costeras del afloramiento del NW de África a las aguas oceánicas cercanas a las Islas Canarias. Las muestras fueron escaneadas y analizadas mediante un sistema automatizado de procesado de imágenes digitales (ZooImage), demostrando ser una herramienta clave para este tipo de estudios. Nuestros resultados confirman la influencia de las estructuras mesoscalares en la distribución del zooplancton en la zona. El filamento de afloramiento y el remolino anticiclónico estudiados dieron lugar a un aumento de la biomasa y la abundancia del zooplancton en su interior. El acoplamiento físico-biológico existente en las diferentes estructuras se observa mediante la similitud en la distribución de la clorofila, indicador de las condiciones físicas, y la biomasa de zooplancton.

Biophysical 3D modeling approach of the Canary Current System: a ROMS-PISCES coupling study

Máster Universitario en Oceanografía

Zooplankton biomass and abundance in the Coastal Transition Zone off Northwest Africa

La presentación es la utilizada en la defensa de la memoria de máster

Modelización tridimensional del Ecosistema de la Corriente de Canarias: un estudio de acoplamiento ROMS-PISCES

[ES]Las denominadas Corrientes de Frontera Este comprenden ecosistemas complejos debido a la presencia de procesos a mesoscala y submesoscala que aumentan la variabilidad del sistema. Los modelos de acoplamiento físico-biológico son herramientas bastante interesantes para ayudar a entender dicha variabilidad. Aunque se han desarrollado modelos para los sistemas de afloramiento de las Corrientes de California y de Humboldt, el Ecosistema de la Corriente de Canarias sigue sin ser ampliamente estudiado bajo este enfoque. En este trabajo mostramos los primeros resultados de un modelo acoplado ROMS (Sistema de Modelización de Oceanografía Regional)-PISCES (Esquema de Interacción Pelágica para Estudios de Carbono y de Ecosistemas) para el Ecosistema de la Corriente de Canarias. PISCES simula la productividad oceánica y la variabilidad espacio-temporal de los ciclos de carbono y de nutrientes (P, N, Si, Fe). Como un primer paso, hemos usado la distribución de clorofila como proxy para determinar el funcionamiento del modelo. Se ha observado que los patrones de la distribución de clorofila concuerdan bastante bien con las observaciones realizadas por imágenes de satélite, aunque también se observa que el modelo subestima los valores de las concentraciones. También se compara la distribución de clorofila en la columna de agua con datos reales observándose una buena relación con la clorofila modelada. Además, se incluyen directrices a seguir para mejorar el modelo.

Pastaje (grazing) del microzooplancton en aguas de las Islas Canarias

[EN]The impact of micrograzers upon primary production was measured north of the Canary Islands during 2010 and 2011 using the dilution technique. Grazing was estimated from chlorophyll a but also taking into account the different phototrophic organisms, that is, Synechococcus (Syn), Prochlorococcus (Pro), autotrophic picoeukaryotes (APE) and autotrophic nanoflagellates (ANF). Some experiments showed significant values of grazing upon Syn, Pro or APE although no significant grazing was measured on chlorophyll a. Furthermore, a positive relationship, this means growth instead of grazing, was observed in Syn and Pro in two experiments. Grazing on heterotrophic prokaryotes was also determined and the obtained values were always highly significant. These results showed that the impact of micrograzers upon primary production is a complex process which involves a different grazing pressure upon phytoplankton groups. Therefore, a detailed analysis of the pico, nano and microplanktonic community is essential to really understand the role of micrograzers and the trophic interactions among these groups in subtropical waters.

Efecto de la inanición sobre el metabolismo respiratorio de los misidáceos

[ES]Los misidáceos son pequeños crustáceos que se encuentran en muchas regiones costeras del mundo. Leptomysis lingvura se encuentra en la costa este de Gran Canaria (España) asociada a los fondos arenosos de profundidades entre 5 y 15 metros. Son un importante componente en la cadena trófica como alimento de muchos peces costeros y podrían ser un potencial alimento para ser utilizado en acuicultura. Se ha estudiado su supervivencia y reproducción en cautividad para su utilización en estudios de laboratorio, y han resultado ser una especie apta que se adapta bien a las condiciones de cultivo. En el presente estudio se pretende dilucidar como influyen en la tasa respiratoria y en la tasa de respiración potencial (actividad ETS) las condiciones fisiológicas en que se encuentran los organismos. Se han llevado a cabo dos experimentos, uno de ellos tiene como objetivo el estudio de organismos adultos de similar talla en diferentes períodos de inanición para determinar su efecto en la respiración y en la actividad ETS; el segundo experimento pretende determinar como influyen las condiciones de alimentación en la relación respiración-biomasa. En el primer caso se observa un descenso de la tasa respiratoria en función del aumento del período de inanición, mientras que la respiración potencial no muestra esta relación, siendo más conservativa, lo que se da como resultado una disminución del cociente R/ETS a medida que aumenta el período de inanición. También se observa un aumento de la tasa respiratoria al comienzo de la noche que puede tener relación con ritmos circadianos endógenos de esta especie. El coeficiente de la relación exponencial R-biomasa que presentan los organismos que fueron sometidos durante 7 días a condiciones límite de alimentación son inferiores a 0.75 que establece la ley de Kleiber, mientras que los organismos en buenas condiciones de alimentación muestran un coeficiente muy cercano o superior a 0.75.

Pyridine nucleotide levels in zooplankton: laboratory work and field samples

[ES]La respiración es un proceso fisiológico común a todos los organismos marinos. En los estudios oceanográficos se ha determinado, comúnmente, mediante la cuantificación del consumo de oxígeno de organismos incubados en botellas. Esta metodología es tediosa y lenta, por lo que Packard et al. (1971) propusieron el uso del análisis bioquímico basado en la actividad de las enzimas implicadas en la respiración, el Sistema de Transporte de Electrones (ETS). Este análisis mide la velocidad máxima que dichas enzimas pueden tener, determinando la respiración potencial de los organismos. Dicha velocidad estará controlada por la disponibilidad intracelular de sus sustratos, los piridín nucleótidos (NADH y NADPH). En el presente trabajo, se ha analizado el metabolismo respiratorio, a través de medidas del ETS y de los piridín nucleótidos, tanto en el dinoflagelado Oxyrrhis marina en estudios de laboratorio, como en organismos recogidos del medio marino durante la campaña de circunnavegación MALASPINA 2010

Behavior of respiratory metabolism and pyridine nucleotide levels in Oxyrrhis marina during starvation

Máster en Oceanografía

Generation of the Cape Ghir upwelling filament: a numerical study

[EN] Filaments are narrow, shallow structures of cool water originating from the coast. They are typical features of the four main eastern boundary upwelling systems (EBUS). In spite of their significant biological and chemical roles, through the offshore exportation of nutrient-rich waters, the physical processes that generate them are still not completely understood. This paper is a process-oriented study of filament generation mechanisms. Our goal is twofold: firstly, to obtain a numerical solution able to well represent the characteristics of the filament off Cape Ghir (30°38'N, northwestern Africa) in the Canary EBUS and secondly, to explain its formation by a simple mechanism based on the balance of potential vorticity. The first goal is achieved by the use of the ROMS model (Regional Ocean Modeling System) in embedded domains around Cape Ghir, with a horizontal resolution going up to 1.5 km for the finest domain. The latter gets its initial and boundary conditions from a parent solution and is forced by climatological, high-resolution atmospheric fields. The modeled filaments display spatial, temporal and physical characteristics in agreement with the available in situ and satellite observations. This model solution is used as a reference to compare the results with a set of process-oriented experiments. These experiments allow us to reach the second objective. Their respective solution serves to highlight the contribution of various processes in the filament generation. Since the study is focused on general processes present under climatological forcing conditions, inter-annual forcing is not necessary. The underlying idea for the filament generation is the balance of potential vorticity in the Canary EBUS: the upwelling jet is characterized by negative relative vorticity and flows southward along a narrow band of uniform potential vorticity. In the vicinity of the cape, an injection of relative vorticity induced by the wind breaks the existing vorticity balance. The upwelling jet is prevented from continuing its way southward and has to turn offshore to follow lines of equal potential vorticity. The model results highlight the essential role of wind, associated with the particular topography (coastline and bottom) around the cape. The mechanism presented here is general and thus can be applied to other EBUS.