"From 1995 to 2000, daily integrated, water column phytoplankton primary production was estimated on a monthly basis at the CaTS (Caribbean Time-Series Station, 17°36’N, 67°00’W) using available algorithms that relate phytoplankton...
more"From 1995 to 2000, daily integrated, water column phytoplankton primary production was estimated on a monthly basis at the CaTS (Caribbean Time-Series Station, 17°36’N, 67°00’W) using available algorithms that relate phytoplankton photosynthetic pigment biomass and available photosynthetic radiation (PAR). Average daily integrated primary production was between 132 and 750 mg C m-2 d-1. Annual production was 149 gC m-2 yr-1 and showed maxima in April, July, October and November. SeaWiFS derived chlorophyll-a concentrations for the Northeastern Caribbean Sea followed the same pattern. Increases in primary production were associated to large PBS (or PBm), alphaB and ā*ph values during maximum influence of Amazon and Orinoco River plume waters. High vertical diffusivity values, kd > 6 X 10-3 m-2s-1, were measured between SEP-DEC 1997 and MAY-OCT 2000 in oceanic waters of the Mona Passage. These elevated diffusivities are associated with the presence of locally generated internal waves of semidiurnal frequency, with a reduction of the Richardson number at the base of the pycnocline, and with increased coastal seiches activity over the southwest coast of Puerto Rico. The patterns of activity are strictly correlated with the lunar cycle and with changes in the stratification of the Caribbean Surface Water (CSW). Increases in the stratification of the water column are due to the influence of the Amazon and Orinoco Rivers. Under the proper astronomical forcing and vertical stratification conditions energy from the barotropic tide at or near the shelf break is transferred offshore towards the generation of internal tides and shoreward into the platform waters consequently increasing the coastal seiche activity. Internal tides of near semidiurnal frequencies were observed in the euphotic zone. The development of K-H instabilities during the breaking of the internal tide can explain the formation of high diffusivity patches. Inside the patches (kd > 0.004 m2 s-1) increments in primary productivity of the order of 0.05 mg C m-3 h-1 were measured. The patches generated a NO3 flux equal to 1.058 x 10-4 mmol m-2 s-1 and can sustain a new production equal to 724 mg C m-2 d-1 or 264 g C m-2 yr-1.
Resumen
La integración vertical a lo largo de todo el día, de la productividad primaria del fitoplancton se estimó mensualmente entre el 1995 y el 2000 en la estación serial del programa CaTS (Caribbean Time-Series Station, 17° 36’ N, 67° 00’ 0) usando los algoritmos disponibles que relacionan la biomasa fotosintética del fitoplancton y la irradianza disponible para fotosíntesis (PAR). La producción integrada promedio osciló entre 132 y 750 mg C m-2d-1. La producción anual es alrededor de 149 g C m-2 año-1 y muestra una distribución con máximos cerca de abril, julio, octubre y noviembre. Concentraciones de clorofila-a del Noreste del Mar Caribe determinadas por el teledetector satelital SeaWiFS imitan el mismo patrón. Aumentos en productividad primaria se asocian a valores altos de PBS (ó PBm), alfaB y ā*ph durante las épocas de mayor influencia de las aguas dispersas del Río Amazonas y Orinoco. Valores altos de difusividad vertical, kd > 6 X 10-3 m2s-1, se registraron entre septiembre y diciembre del 1997 y mayo y octubre del 2000 en aguas oceánicas del Canal de Mona. Estas difusividades altas están asociadas a la presencia de ondas internas de frecuencia semidiurna que se generan localmente en nuestras aguas, a la reducción en el número de Richardson y los aumentos en la actividad de seiches en la costa suroeste de Puerto Rico. Los patrones de alta actividad están estrictamente correlacionados con el ciclo lunar y con cambios en la estratificación del agua superficial del Caribe. Aumentos en la estratificación en la columna de agua se deben a la influencia del Río Amazonas y Orinoco. Bajo las condiciones astronómicas y de estratificación apropiadas, la energía de la marea barotrópica en y cerca del veril es transferida fuera de la costa para la generación de la marea interna y hacia las aguas de la plataforma insular provocando aumentos en la actividad de seiches costeros. El desarrollo de la inestabilidad K-H durante el rompimiento de la marea interna puede explicar la formación de parches de alta difusividad. Dentro de los parches (kd > 0.004 m2 s-1) se observaron aumentos en producción primaria del orden de 0.05 mg C m-3 h-1. Los parches generaron un flujo de NO3 igual a 1.058 x 10-4 mmol m-2 s-1 y que puede sostener una producción nueva de 724 mg C m-2 d-1 ó 264 g C m-2 año-1."
