ZOOPLANKTON FUNCTIONAL GROUPS FROM THE CALIFORNIA CURRENT AND CLIMATE VARIABILITY DURING 1997-2013

B. E. Lavaniegos, O. Molina -González, M. Murcia -Riaño

Abstract


Zooplankton plays an important role in recycling matter and energy trough the pelagic ecosystem. The California Current is one of the large marine ecosystems with high productivity and bio-physical variability at multiple time scales. An interannual scale or longer periods requires data series sufficiently long to ensure reliable averages of zooplankton abundance in order to estimate their low frequency variability. Here, tendencies in physical and biological variables are presented for the period 1997-2013 with data obtained from IMECOCAL cruises in the Mexican sector of the California Current. The area was divided into four regions, two oceanic (off North and Central Baja California) and two neritic (Vizcaino bay and Gulf of Ulloa). Sea surface temperature (SST) and El Niño Oceanic Index (ONI) showed correlation in all areas, while extratropical indices (PDO and NPGO) exhibited different tendencies among the regions. The PDO had significant correlation with SST only in the central and Vizcaino bay regions. The NPGO was not correlated with temperature but presented significantly strong correlation with sea surface salinity in all regions, which has been attributed to changes in large-scale circulation of the north Pacific subtropical gyre. In spite of a significant influence of the El Niño Southern Oscillation (ENSO) in SST, the correlation between ONI and zooplankton abundance was limited to gelatinous herbivorous (tunicates) from the North region. Local influence was remarkable in Vizcaino bay where the tunicates showed a period of negative abundance anomalies (2000-2004) followed by increasing positive anomalies between 2005 and 2013 associated with positive upwelling index anomalies. Geometric mean abundance of salps (per oceanographic cruise) averaged in Vizcaino bay 33.3 ind m-3 during 2005-2013 compared to 1.4 ind m-3 in 2000-2004. Salps partially displaced crustacean herbivores since they compete for feeding particles; copepods decreased from 88.2 ind m-3 during 2000-2004 to 59.7 ind m-3 in 2005-2013; and euphausiids from 16.1 ind m-3 to 10.4 ind m-3. In the oceanic domain a period of saline stratification during 2002-2006 was associated with positive anomalies of all trophic groups (crustaceans, tunicates and carnivores). Alternation of particular taxa of tunicates and carnivores
is discussed. The increase of gelatinous organisms associated to higher stratification in the oceanic region and enhanced upwellng in the coastal shelf appears to be in detriment of crustaceans, though the time-series are short to outline a more defined trend. That tendency is particularly disturbing in Vizcaino bay affecting the availability of food for fishes and other predators.

Grupos funcionales de zooplancton de la corriente de California y variabilidad climática durante 1997-2013

El zooplancton juega un papel fundamental en el flujo de materia y energía en el ecosistema pelágico. La Corriente de California es uno de los grandes ecosistemas marinos con elevada productividad y amplia variabilidad físico-biológica a múltiples escalas temporales. A escala interanual y de mayor periodo es necesario contar con series de datos lo suficientemente extensas temporalmente que permitan calcular promedios robustos de la abundancia del zooplancton y poder estimar la variabilidad de baja frecuencia. En el presente estudio se muestran las tendencias en variables físicas y biológicas del periodo 1997-2013 de los datos obtenidos por los cruceros IMECOCAL en el sector mexicano de la Corriente de California. El área fue dividida en cuatro regiones, dos oceánicas (frente a Baja California, Norte y Central) y dos neríticas (Bahía Vizcaíno y Golfo de Ulloa). En todas las regiones la temperatura superficial del mar (TSM) estuvo correlacionada con El Niño Oceanic Index (ONI). Los índices extratropicales (PDO y NPGO) mostraron diferentes tendencias entre regiones. El PDO tuvo fuerte correlación con la TSM solo en la región central y en Bahía Vizcaíno. El NPGO no se correlacionó con la temperatura pero presentó correlación significativa con la salinidad superficial del mar en todas las regiones, lo cual ha sido atribuido a cambios en la circulación a gran escala del giro subtropical del Pacífico norte. A pesar de una influencia significativa del ENSO en la TSM, la correlación entre el ONI y la abundancia del zooplancton estuvo limitada a los herbívoros gelatinosos (tunicados) de la región Norte. La influencia local fue notable en Bahía Vizcaíno donde los tunicados mostraron un periodo de anomalías negativas (2000-2004) seguido por un periodo con anomalías positivas de creciente amplitud entre 2005 y 2013 asociadas con anomalías positivas del índice de surgencias. La abundancia expresada mediante medias geométricas de salpas (por crucero) mostró en Bahía Vizcaíno 33.3 ind m-3 durante 2005-2013 comparada con 1.4 ind m-3 en 2000-2004. Las salpas desplazaron parcialmente a los crustáceos herbívoros puesto que ambos compiten por las partículas de alimento; los copépodos disminuyeron de 88.2 ind m-3 durante 2000-2004 a 59.7 ind m-3 en 2005-2013; los eufáusidos disminuyeron de 16.1 ind m-3 a 10.4 ind m-3. En el dominio oceánico un periodo de estratificación salina durante 2002-2006 estuvo asociado con anomalías positivas de todos los grupos tróficos (crustáceos, tunicados y carnívoros). Se discute la alternancia de taxa particulares de tunicados y carnívoros. El incremento de organismos gelatinosos asociado a una mayor estratificación en la región oceánica y a la intensificación de las surgencias en la plataforma costera parece ir en detrimento de los crustáceos, aunque las series de tiempo son cortas para establecer una tendencia definida. Dicha tendencia es particularmente perturbadora en Bahía Vizcaíno al afectar la disponibilidad de alimento para peces y otros depredadores.

Keywords


Baja California; ENSO; salps; copepods; euphausiids

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DOI: http://dx.doi.org/10.37543/oceanides.v30i1.143

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