Agulhas current rings and its implications on the distribution and ecology of the picoplankton, nanoplankton, and microplankton in the South Atlantic Ocean

Autor: Ribeiro, Caio Cesar, caioribeiro@hotmail.com
Přispěvatelé: Moser, Gleyci Aparecida Oliveira, Cunha, Letícia Cotrim da, Guerra, Josefa Varela, Marinho, Marcelo Manzi, Ciotti, Aurea Maria, Nascimento, Silvia Mattos
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron:UERJ
Popis: Submitted by Fernanda Maria CTC/C (fernandalobo@uerj.br) on 2021-09-10T21:51:53Z No. of bitstreams: 1 Tese Oceanografia - Caio Cesar Ribeiro - 2020 - Completa.pdf: 7175455 bytes, checksum: 85f6fa2f6b1eab2f8ae03248b688b9fc (MD5) Made available in DSpace on 2021-09-10T21:51:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Oceanografia - Caio Cesar Ribeiro - 2020 - Completa.pdf: 7175455 bytes, checksum: 85f6fa2f6b1eab2f8ae03248b688b9fc (MD5) Previous issue date: 2020-10-30 From the southwestern termination of the Agulhas current, anticyclonic eddies are emitted and drift across the South Atlantic Ocean. The rings formation of the Agulhas Current retroflection plays an essential role in the thermohaline circulation, climate, and the plankton dispersion and ecology. This study is based on FORSA cruise, from Cape Town (South Africa), crossing the Atlantic to Arraial do Cabo (Brazil) in June 2015, where three eddies from Agulhas current of different ages (E1, seven months; E3, eleven months; E5, twenty-four months). In the samples destined to the evaluation of the planktonic community the following analyzes were carried out: i. picoplankton density and biomass (bacterioplankton and picoeukaryotes); ii. analysis of density, biomass and composition of nanoplankton protists and iii. density, biomass, composition and functional diversity of microplankton protists. The picoplankton was analyzed using flow cytometry, while the nano and microplanktonic communities were analyzed using bright-field and phase contrast microscopy. The stations were: one station control outside, and three stations inside the eddy (at the border, midway, and center). The youngest eddy, E1 showed the lowest temperatures and salinities and higher fluorescence, and the highest concentration of DIN, especially nitrite, and phosphate. The communities' picoplankton changes in the older eddies who lost vorticity and a mixture of nutrients that alter the picoplankton community. As for the autotrophic picoplankton, Prochlorococcus sp. and Synechococcus sp. were abundant in the observed eddies, the first presenting the highest densities and the second the highest biomass. These two genera demonstrated competition in the eddies environment, with a negative correlation observed between densities. Heterotrophic bacteria were the group with the highest density and biomass in almost all stations and depths, reinforcing that bacteria play a vital role in the organic matter remineralization, mainly in the eddies center.The nanophytoplankton groups' density demonstrated that phytoflagellates were dominant in E1, but cyanobacteria were dominant in all the other stations over phytoflagellates and dinoflagellates. The higher densities of cyanobacteria in eddies E5 (2 x 105 cells.L-1) reinforce the importance of these autotrophic organisms for the oligotrophic tropical ocean. Concerning the microplankton community, a increase in species richness was evident with a decrease in eddy intensity. The microplankton contained mainly mixotrophic dinoflagellates and cyanobacteria adapted to oligotrophic conditions. This fits the neutrality theory, once the functional strategy was the same, where resources are scarce, and the selection of species that best use the source of nutrients or use evolutionary advantages to live in an oligotrophic environment. Da terminação sudoeste da Corrente das Agulhas, vórtices anticiclônicos são emitidos e derivam pelo Oceano Atlântico Sul. A formação dos vórtices na retroflexão da Corrente das Agulhas desempenha um papel essencial na circulação termohalina, no clima e na dispersão e ecologia do plâncton. Este estudo é baseado no cruzeiro FORSA, que partiu da Cidade do Cabo (África do Sul), cruzando o Atlântico até Arraial do Cabo (Brasil) em Junho-Julho de 2015, onde três vórtices da Corrente das Agulhas de diferentes idades (E1, sete meses; E3, onze meses; E5, vinte e quatro meses) foram amostrados para coletas discretas de água. Nas amostras destinadas à avaliação da comunidade planctônica foram realizadas as seguintes análises: i. densidade e biomassa do picoplâncton (bacterioplâncton e picoeucariotos); ii. análise da densidade, biomassa e composição dos protistas nanoplanctônicos e iii. densidade, biomassa, composição e diversidade funcional dos protistas microplanctônicos. O picoplâncton foi analisado através de citometria de fluxo, enquanto as comunidades nano e microplanctônicas foram analisadas através de microscopia de campo claro e contraste de fase. As estações foram: um ponto de coleta controle fora, e três estações dentro do vórtice (na borda, no meio e no centro). O E1, vórtice mais jovem, apresentou as menores temperaturas e salinidades e maior fluorescência, e as maiores concentrações de NID, especialmente o nitrito; e o fosfato. A densidade do picoplâncton muda nos vórtices mais antigos, que perderam vorticidade e a mistura de nutrientes altera a comunidade do picoplâncton. Quanto ao picoplâncton autotrófico, Prochlorococcus sp. e Synechococcus sp. foram abundantes nos vórtices, o primeiro apresentando as maiores densidades e o segundo as maiores biomassas. Estes dois gêneros demonstraram competição no ambiente dos vórtices, com uma correlação negativa entre densidades. Bactérias heterotróficas foram o grupo com a maior densidade e biomassa em quase todas as estações e profundidades, reforçando que as bactérias têm um papel vital na remineralização da matéria orgânica, principalmente no centro dos vórtices. A densidade dos grupos nanofitoplanctônicos demonstrou que os fitoflagelados foram dominantes em E1, mas as cianobactérias foram dominantes em todas as outras estações sobre os fitoflagelados e dinoflagelados. Em E5, a densidade celular era muito maior do que nos outros vórtices, principalmente na estação central. A maior densidade de cianobactérias no vórtice E5 (2 x 105 células.L-1) reforça a importância desses organismos autotróficos para o oceano tropical oligotrófico. Na comunidade microplanctônica foi evidente o aumento na riqueza de espécies com a diminuição da intensidade dos vórtices no sentido oeste. O microplâncton continha principalmente dinoflagelados mixotróficos e cianobactérias adaptadas a condições oligotróficas. Isso se encaixa na teoria da neutralidade, uma vez que a estratégia funcional foi à mesma, onde os recursos são escassos, e há seleção das espécies que melhor utilizam a fonte de nutrientes ou utilizam de vantagens evolutivas para viver em um ambiente oligotrófico.
Databáze: OpenAIRE
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