Ciclo anual de la clorofila a satelital en el archipielago de Juan Fernandez (33 S), Chile

Correa-Ramírez

2014

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ABSTRACT. The Easter Island Province (EIP) encompasses Easter Island (EI) and Salas y Gómez Island (SGI), which are located in the eastern boundary of the south Pacific subtropical gyre. This province is one of the most oligotrophic region in the world ocean with a high degree of endemism and distinguished by having the clearest waters in the world. Issues related to the biophysical coupling that sustains biological production in this region are still poorly understood. Satellite data compiled over a ten year period was used to characterize the spatial and temporal chlorophyll-a (Chl-a) variability around the EIP and determine the relationship between Chl-a and several physical forcing. Results shows a clear Chl-a annual cycle around the EIP, with maximum concentration during the austral winter. Chl-a spatial distribution shows a strong zonal dipole over EI that divides the island into two zones: southeast and northwest. Due to its small size and low elevation of SGI, it does not generate a significant local effect in Chl-a concentration, but a Chl-a increase is observed southeast of this island (~2 km) associated to a seamount. The mean geostrophic current in the EIP flows eastward, associated with the southeastern boundary of the subtropical gyre. However, recurrent mesoscale eddies traveling northwestward and produce large surface current variability with periods of high velocities in opposite direction. In the spring, wakes of high Chl-a concentration can be observed over EI, associated with the generation and detachment of submesoscale eddies from EI, which could have important biological implications during periods of low regional biological production.Keywords: satellite chlorophyll-a, mesoscale and submesoscale eddies, subtropical anticyclonic gyre, Easter Island, Salas y Gómez Island, southeastern Pacific.Variabilidad espacio-temporal de la clorofila-a satelital en la Provincia de Isla de Pascua, Océano Pacífico suroriental RESUMEN. La Provincia de Isla de Pascua (PIP) está compuesta por las islas de Pascua (IP) y Salas y Gómez (ISG). Ambas islas se sitúan en el límite oriental del giro subtropical del Pacífico sur. Esta provincia es una de las regiones más oligotróficas en el océano mundial con un alto grado de endemismo y se distingue por tener las aguas más transparentes del mundo. Los aspectos relacionados con el acoplamiento biofísico que dan sustento a la producción biológica de esta región, son escasamente conocidos. Se utilizaron 10 años de información satelital para caracterizar la variabilidad espacial y temporal de la clorofila-a (Clo-a) alrededor de la PIP, y determinar su relación con los distintos forzantes físicos. Los resultados muestran un marcado ciclo anual de la Clo-a alrededor de la PIP, con mayores concentraciones durante invierno. La distribución espacial de la Clo-a, muestra un marcado dipolo zonal en IP que divide a la isla en una zona sureste y otra noroeste. La ISG, debido a su pequeño tamaño y escasa altura, no genera un efecto local significativo sobre las concentraciones de...

Section: Annual Cycle Of Chlorophyll-asupporting

confidence: 57%

Section: Discussionmentioning

confidence: 83%

Time space variability of satellite chlorophylla in the Easter Island Province, southeastern Pacific Ocean

Andrade

Correa-Ramírez

2014

Self Cite

“…This archipelago is the surface expression of an underwater ridge with an eastwest orientation ~424 km in length, beginning at Bajo O'Higgins seamount (~72°W) and ending in a seamount located immediately west of the AS island (~83°W). Around RC, SC and AS islands, a high biological production (e.g., fish, crustaceans; Rozbaczylo & Castilla, 1987;Pequeño & Sáez, 2000;Landaeta & Castro, 2004) has been observed, associated with high chlorophyll-a (Chl-a) concentrations (Pizarro et al, 2006;Andrade et al, 2012Andrade et al, , 2014. Also known as Island Mass Effect (Doty & Ogury, 1956), the increase of local Chl-a in the vicinity of these islands results from the increase of nutrients in the euphotic zone from the interaction between mesoscale eddies and island topography (Andrade et al, 2012(Andrade et al, , 2014.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Around RC, SC and AS islands, a high biological production (e.g., fish, crustaceans; Rozbaczylo & Castilla, 1987;Pequeño & Sáez, 2000;Landaeta & Castro, 2004) has been observed, associated with high chlorophyll-a (Chl-a) concentrations (Pizarro et al, 2006;Andrade et al, 2012Andrade et al, , 2014. Also known as Island Mass Effect (Doty & Ogury, 1956), the increase of local Chl-a in the vicinity of these islands results from the increase of nutrients in the euphotic zone from the interaction between mesoscale eddies and island topography (Andrade et al, 2012(Andrade et al, , 2014. The goal of this study is to identify and characterize the interaction between ITEs generated in CTZ off Chile with the Juan Fernández Archipelago and to discuss the potential impact on surface Chl-a concentrations observed at the archipelago.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Intrathermocline eddies at the Juan Fernandez Archipelago, southeastern Pacific Ocean

Andrade

Combes

2014

Self Cite

ABSTRACT. Regional Ocean Modeling System (ROMS) results, combined with chlorophyll-a (Chl-a) and satellite altimetry information as well as information from oceanographic cruises were analyzed to identify interactions between intrathermocline eddies (ITEs) and the Juan Fernández Archipelago (JFA), and discuss their potential impact on surface Chl-a concentrations. The JFA is located off the coast of central Chile (33°S), and is composed of three main islands: Robinson Crusoe (RC), Alejandro Selkirk (AS) and Santa Clara (SC). Results indicate that the surface and subsurface anticyclonic eddies that interact with the JFA are formed primarily within the coastal transition zone between 33° and 39°S. ITEs are present within the JFA region with a semiannual frequency, mainly during the austral autumn, and have a weak surface expression in relation to the adjacent surface eddies, with a slow displacement (1.16 to 1.4 km d -1 ) in a northwest direction and a coherent structure for periods of ≥1 year. During the ITEs' interaction with RC-SC islands and an adjacent seamount, a slight (prominent) thermocline deflection of the upper limit (lower) was observed. The horizontal extent (~70-100 km) was greater than the internal Rossby deformation radius and the average vertical extent was ~400 m. The interaction between the weak surface expression of ITEs, identified with satellite altimetry, and the JFA persisted during autumn for nine weeks until reaching the winter period. Approximately one month after the beginning of the interaction between ITEs and the islands, increases in surface Chl-a associated with the eddy were observed, with values up to three times higher than adjacent oceanic waters. Keywords: intrathermocline eddies, Juan Fernández Archipelago, southeastern Pacific Ocean. Remolinos intratermoclina en el Archipiélago Juan Fernández,Océano Pacífico suroriental RESUMEN. Se analizaron los resultados de un modelo oceánico regional (ROMS), combinado con información de clorofila-a (Clo-a) y altimetría satelital, además de información proveniente de cruceros oceanográficos, para identificar la interacción entre los remolinos intratermoclina (ITEs) y el Archipiélago Juan Fernández (AJF), y discutir su potencial impacto sobre las concentraciones de Clo-a superficial. El AJF se encuentra ubicado frente a la costa central de Chile (33°S), y está conformado por las islas Robinson Crusoe, Santa Clara y Alejandro Selkirk. Los resultados indican que los remolinos anticiclónicos superficiales y subsuperficiales que interactúan con el AJF se forman principalmente en la zona de transición costera entre 33° y 39°S. Los ITEs se presentan en la región del AJF con una frecuencia semianual, principalmente durante el período de otoño austral, y poseen una débil expresión superficial respecto de los remolinos superficiales adyacentes, un lento desplazamiento (1,16-1,4 km d -1) con dirección noroeste y una estructura coherente por períodos ≥1 año. Durante la interacción de los ITEs con las islas RC-SC y el monte submarino adyacente, se ob...

“…Debido a que el MTM-SVD puede detectar y reproducir oscilaciones moduladas en fase y amplitud dentro de bandas de frecuencia estrechas, este método ha sido también utilizado para describir la evolución espacio-temporal de los eventos cuasi-periódicos asociados a El Niño (Mann & Park, 1994;Ribera & Mann, 2003;Tourre & White, 2005). Recientemente, el MTM-SVD ha sido aplicado al océano para analizar la variabilidad de la temperatura (Tourre & White, 2006), del nivel del mar en conjunto con el viento sobre el mar (Rojsiraphisal et al, 2009), analizar el efecto de las islas en la variabilidad oceánica (Andrade et al, 2012), y describir el patrón espacial de la concentración de clorofila satelital en el Pacífico suroriental . Particularmente, en este último trabajo se logra detectar y reconstruir por primera vez el patrón de propagación de la señal de El Niño en el nivel del mar y la clorofila, entregando una visión regional del efecto de los eventos El Niño sobre la biomasa planctónica en el sistema de corrientes de borde oriental de Chile-Perú.…”

Section: Introductionunclassified

MultiTaper Method Singular Value Decomposition (MTM SVD): variabilidad espacio frecuencia de las fluctuaciones del nivel del mar en el Pacífico suroriental

Correa-Ramírez

2012

RESUMEN.Se utilizan dieciocho años de datos satelitales de nivel del mar y esfuerzo del viento, en la región del Pacífico suroriental, para mostrar las cualidades del Multitaper Method -Singular Value Decomposition (MTM-SVD) como método de análisis de múltiples series de tiempo distribuidas en extensas áreas del océano. Se realiza una exhaustiva revisión del MTM-SVD, propuesto inicialmente por Mann & Park (1999), y se implementan los algoritmos computacionales en MATLAB, para aprovechar las capacidades de despliegue gráfico de los resultados y facilitar su interpretación y análisis. El MTM-SVD permitió obtener una visión general de las principales frecuencias de variabilidad del nivel del mar, determinar la fracción de la varianza explicada para cada una de estas frecuencias en las distintas regiones de la zona de estudio y determinar sus patrones de oscilación, tanto estacionarios como de propagación. Dentro de las principales frecuencias de variabilidad se encuentra que la señal anual e interanual domina en forma significativa gran parte del registro del nivel del mar en el Pacífico suroriental. La señal anual está asociada a las fluctuaciones del esfuerzo del viento y a la propagación de ondas de Rossby. La señal interanual se encuentra fuertemente asociada a las fluctuaciones de El Niño y la Oscilación del Sur, que se extiende en la región mediante perturbaciones generadas en la costa, que posteriormente viajan hacia el oeste a una velocidad cercana a la velocidad teórica de propagación del primer modo baroclino de una onda de Rossby. Mann & Park (1999), and also we done an implementation of the MTM-SVD algorithms in MATLAB (MAtrix LABoratory), in order to take advantage of the graphical capabilities that brings this computational language and make easier the result interpretation. The MTM-SVD allowed to obtain a regional view of the main frequencies of sea level variability, and showed the explained variance along the study area for each frequency. Besides, the method also shown the spatial oscillation patterns on each frequency, both stationary or propagation patterns. A significant annual and interannual variability appear dominate much of the sea level fluctuations in the southeastern Pacific. The annual signal was found associated with the wind stress and the propagation of a Rossby wave. The interannual signal was strongly observed associated with the El Niño and the Southern Oscillation. On these frequencies the sea level perturbations were generated on the coast, and then traveling westward at a speed close to the theoretical propagation of the first baroclinic mode of a Rossby wave. Keywords: MTM-SVD, sea level, Rossby waves, southeastern Pacific, ENSO. INTRODUCCIÓNLos métodos estadísticos utilizados para analizar información de tipo biológica, geológica, geofísica y climática, tienen como objetivo describir apropiadamente alguna fracción de la varianza asociada a determinados procesos que ocurren en los sistemas de interés (pe. el sistema oceánico, atmosférico, climá-tico, etc.). Eventualmente, e...