Multiscale upwelling forcing cycles and biological response off north-central Chile

• JOSÉ RUTLLANT ^[1] ; VIVIAN MONTECINO ^[1]
  1. [1] Universidad de Chile

     Universidad de Chile

     Santiago, Chile

     
• Localización: Revista chilena de historia natural, ISSN-e 0717-6317, ISSN 0716-078X, Vol. 75, Nº. 1, 2002, págs. 217-231
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Ciclos multiescala en el forzamiento de la surgencia y respuesta biológica en el centro-norte de Chile
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• Resumen
  • español

    El forzamiento físico de la surgencia a lo largo de las costas occidentales de los continentes comprende una amplia gama de escalas temporales que configuran los cambios en la biomasa fitoplanctónica (Cl-a) y en la productividad primaria (fijación de carbono) sobre un intervalo de tiempo cualquiera. La estrecha plataforma continental y la fuerte pendiente orográfica a lo largo de la costa en el norte y centro de Chile proporcionan una combinación única de vientos favorables a la surgencia durante todo el año con pulsos de surgencia cuasi-semanales asociados con perturbaciones atmosféricas atrapadas a la costa ("bajas costeras"). Esta variabilidad es modulada por oscilaciones intraestacionales en la profundidad de la termo/nutriclina producida por ondas oceánicas atrapadas a la costa, sobre las cuales se superponen los ciclos anuales (estaciones) e interanuales (ENOS). Durante los experimentos costeros frente a la bahía de Cruz Grande (29,5º S) realizados en noviembre de 1987 y 1988 (extremos opuestos del ciclo ENOS), se caracterizó el cambio medio en la Cl-a (B) y en la tasa de fijación de carbono (PP) entre las fases activa y relajada del ciclo del forzamiento local de la surgencia. Esos datos fueron contrastados con otros similares reportados frente a Punta Lengua de Vaca (Coquimbo, 30º S) y a la península de Mejillones (Antofagasta, 23º S), que comprenden diferentes estaciones del año y diferentes fases de los ciclos intraestacionales e interanuales (ENOS) entre 1992 y 1997. Un patrón-fitoplanctónico "cálido" fue caracterizado esquemáticamente por un aumento significativo en B y por una evolución cuasi-estacionaria en PP entre las fases activa y relajada de un evento completo de surgencia. A la inversa, un patrón-fitoplanctónico "frío" se caracterizó por cambios relativamente pequeños en B y por un incremento significativo en PP. Se propone aquí que la señal "fría/cálida" del ENOS puede estar compensada por más de una condición "térmica" opuesta (estacional y/o intraestacional) en la definición de un patrón fitoplanctónico "cálido" o "frío" asociado con un ciclo particular del forzamiento local de la surgencia.

  • English

    The physical forcing of the upwelling along the subtropical west coasts of the continents encompasses a broad range of time scales which shape both phytoplankton biomass (Chl-a) and primary productivity (carbon fixation) changes over any given time interval. The narrow continental shelf and the steep alongshore orography off north-central Chile provide for a unique combination of year-round, upwelling-favorable winds with quasi-weekly upwelling pulses associated with atmospheric coastal-trapped disturbances (coastal lows). This variability is modulated by intraseasonal oscillations in the depth of the thermo/nutricline, produced by coastal-trapped waves in the ocean, upon which annual (seasons) and interannual (ENSO) cycles are superimposed. During coastal field experiments off Cruz Grande bay (29º S), carried on in November 1987 and 1988 (opposite extremes of the ENSO cycle), mean changes of the phytoplankton-integrated Chl-a (B) and carbon fixation rate (PP) from the active to the relaxed phases of the local upwelling forcing cycle (phyto-pattern) were characterized. Those data were contrasted against similar ones reported off Punta Lengua de Vaca (Coquimbo, 30º S) and off Mejillones peninsula (Antofagasta, 23º S), encompassing different seasons and phases of intraseasonal and interannual (ENSO) cycles from 1992 to 1997. A "warm" phyto-pattern was schematically characterized by a significant increase in B and a quasi-steady evolution of PP from the active to the relaxed phases of one complete upwelling event. Conversely, relative small changes in B and a significant increase in PP characterized a "cold" phyto-pattern. It is proposed here that the ENSO "cold/warm" signal may be offset by more than one opposite "thermal" condition (seasonal and/or intraseasonal) in defining a "warm" or "cold" phyto-pattern associated with a particular cycle of the local upwelling forcing