Back to Search Start Over

Environmental factors influencing the seasonal dynamics of spring algal blooms in and beneath sea ice in western Baffin Bay

Authors :
Dany Dumont
Patrick Raimbault
Jens K. Ehn
C. J. Mundy
Guislain Bécu
Marcel Babin
P. Coupel
Claudie Marec
Nicole Garcia
Joannie Ferland
Yannis Cuypers
Laurent Oziel
Virginie Galindo
Marie-Hélène Forget
Léo Lacour
Philippe Massicotte
Marie-Noëlle Houssais
Achim Randelhoff
Pascale Bouruet-Aubertot
Simon Lambert-Girard
Anda Vladoiu
Takuvik Joint International Laboratory ULAVAL-CNRS
Université Laval [Québec] (ULaval)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Processus et interactions de fine échelle océanique (PROTEO)
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)
Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Université du Québec à Rimouski (UQAR)
University of Manitoba [Winnipeg]
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)
Institut méditerranéen d'océanologie (MIO)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Variabilité de l'Océan et de la Glace de mer (VOG)
CNES (project #131425), IPEV (project #1164), CSA, Fondation Total, ArcticNet, LEFE and the French Arctic Initiative (Green Edge project)
ANR-14-CE01-0017,Green Edge,Productivité biologique dans l'Océan Arctique: réponse passée, présente et future aux fluctuations climatiques, et impacts sur les flux de carbone, le réseau trophique et les communautés humaines locales(2014)
Université Laval [Québec] (ULaval)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - Brest (IFREMER Centre de Bretagne)
Source :
Elementa: Science of the Anthropocene, Elementa: Science of the Anthropocene, 2019, 7 (1), pp.34. ⟨10.1525/elementa.372⟩, Elementa: Science of the Anthropocene, Vol 7, Iss 1 (2019), Elem Sci Anth; Vol 7 (2019); 34, Elementa-science Of The Anthropocene (2325-1026) (Univ California Press), 2019-08, Vol. 7, N. 34, P. 22p., Elementa: Science of the Anthropocene, University of California Press, 2019, 7 (1), pp.34. ⟨10.1525/elementa.372⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
University of California Press, 2019.

Abstract

Arctic sea ice is experiencing a shorter growth season and an earlier ice melt onset. The significance of spring microalgal blooms taking place prior to sea ice breakup is the subject of ongoing scientific debate. During the Green Edge project, unique time-series data were collected during two field campaigns held in spring 2015 and 2016, which documented for the first time the concomitant temporal evolution of the sea ice algal and phytoplankton blooms in and beneath the landfast sea ice in western Baffin Bay. Sea ice algal and phytoplankton blooms were negatively correlated and respectively reached 26 (6) and 152 (182) mg of chlorophyll a per m2 in 2015 (2016). Here, we describe and compare the seasonal evolutions of a wide variety of physical forcings, particularly key components of the atmosphere–snow–ice–ocean system, that influenced microalgal growth during both years. Ice algal growth was observed under low-light conditions before the snow melt period and was much higher in 2015 due to less snowfall. By increasing light availability and water column stratification, the snow melt onset marked the initiation of the phytoplankton bloom and, concomitantly, the termination of the ice algal bloom. This study therefore underlines the major role of snow on the seasonal dynamics of microalgae in western Baffin Bay. The under-ice water column was dominated by Arctic Waters. Just before the sea ice broke up, phytoplankton had consumed most of the nutrients in the surface layer. A subsurface chlorophyll maximum appeared and deepened, favored by spring tide-induced mixing, reaching the best compromise between light and nutrient availability. This deepening evidenced the importance of upper ocean tidal dynamics for shaping vertical development of the under-ice phytoplankton bloom, a major biological event along the western coast of Baffin Bay, which reached similar magnitude to the offshore ice-edge bloom.

Details

ISSN :
23251026
Volume :
7
Database :
OpenAIRE
Journal :
Elementa: Science of the Anthropocene
Accession number :
edsair.doi.dedup.....eea66e80e4088109e988705c130bcffa
Full Text :
https://doi.org/10.1525/elementa.372