Evolución estacional del patrón de nutrientes sobre la plataforma continental del golfo de Vizcaya durante los años 1999-2000

The French Atlantic shelf is subjected to strong anthropic influences (urban, industrial and agricultural discharges) of two main rivers (Loire and Gironde). The extension and consequences of these continental loadings for the nutrient and chlorophyll distribution have never been studied before on the Bay of Biscay continental shelf as a whole. We present the first synoptic view of the nutrient distribution and evolution on the French Atlantic shelf. Nutrient concentrations of the surface layer were studied during four cruises in April, June, September 1999 and March 2000. Until June, the freshwater inputs induce a nitrate gradient from river mouths to offshore waters in the vicinity of the 100 m isobath. The Redfield’s ratio study highlights the nitrate excess in river loadings. The early spring situation is characterised by high N:P ratios in front of the two estuaries and by a potential Si-limitation in the northern part. Nitrate removal continues in spite of the P-limitation and the increase in silicate concentrations during summer supposes high regeneration processes. At the end of summer, the water column is thermally stratified and the surface mixed layer is totally depleted in nitrate.La zona de plataforma del Atlántico francés está sujeta a una fuerte influencia antropogénica (urbana, industrial, descargas de la agricultura) principalmente de dos rios (Loire y Gironde). La extensión y consecuencias de tales descargas continentales sobre la distribución de nutrientes y clorofila, no ha sido todavía estudiada en la totalidad de la plataforma continental del golfo de Vizcaya. Aquí presentamos una visión sinóptica de la distribución y evolución de nutrientes sobre la plataforma del Atlántico francés. Las concentraciones de nutrientes de las capas superficiales han sido estudiadas durante 4 campañas en abril, junio, septiembre de 1999 y marzo de 2000. Hasta junio, los aportes de agua dulce inducen a un gradiente de nitratos desde la desembocadura del río hasta las aguas oceánicas en la vecindad de la isobata de 100 m. La determinación del cociente de Redfield evidencia una descarga del río con exceso de nitrato. La situación de principios de primavera está caracterizada por un cociente alto de N:P en contraste con los dos estuarios y por una potencial limitación de Si en la parte norte. La eliminación de nitrato que tiene lugar, a pesar de la limitación de fósforo y el incremento de la concentración de Si durante el verano, supone procesos de alta regeneración. Al final del verano, la columna de agua está termicamente estratificada y la superficie de la capa de mezcla está totalmente agotada de nitrato

Marine Strategy Framework Directive - Task Group 5 Report Eutrophication

The Marine Strategy Framework Directive (2008/56/EC) (MSFD) requires that the European Commis-sion (by 15 July 2010) should lay down criteria and methodological standards to allow consistency in approach in evaluating the extent to which Good Environmental Status (GES) is being achieved. ICES and JRC were contracted to provide scientific support for the Commission in meeting this obligation. A total of 10 reports have been prepared relating to the descriptors of GES listed in Annex I of the Directive. Eight reports have been prepared by groups of independent experts coordinated by JRC and ICES in response to this contract. In addition, reports for two descriptors (Contaminants in fish and other seafood and Marine Litter) were written by expert groups coordinated by DG SANCO and IFREMER respectively. A Task Group was established for each of the qualitative Descriptors. Each Task Group consisted of selected experts providing experience related to the four marine regions (the Baltic Sea, the North-east Atlantic, the Mediterranean Sea and the Black Sea) and an appropriate scope of relevant scien-tific expertise. Observers from the Regional Seas Conventions were also invited to each Task Group to help ensure the inclusion of relevant work by those Conventions. This is the report of Task Group 5 Eutrophication.JRC.DDG.H.5-Rural, water and ecosystem resource

Modélisation de la production primaire dans le bassin conchylicole de Marennes-Oléron (France)

De nombreuses études in situ ainsi qu'un modèle numérique de la croissance des huîtres dans le basin de Marennes-Oléron ont montré le rôle primordial du flux de matière phytoplanctonique dans le rendement de croissance du stock conchylicole. Une part de cette nourriture planctonique est produite dans le bassin grâce aux apports de sels nutritifs du panache de dilution de la Charente. Un modèle simple du cycle de l'azote sans compartiment huître a été couplé à un modèle d'advection-dispersion en boîtes. Les premiers résultats montrent que la stimulation de la production primaire serait relativement faible dans le panache lui-même, en raison de la forte turbidité et du court temps de résidence. Par contre, au cours de leur dérive ultérieure, les masses d'eau pourraient s'enrichir en phytoplancton par utilisation des sels nutritifs présents. Une simulation où tout apport d'azote minéral par la Charente a été supprimé permet une Jlremière estimation du rôle fertilisant de la Charente. L'étape suivante consistera à simuler parallèlement la consommation de phytoplancton par les huîtres et la croissance de ces dernières, dans le but d'estimer le rendement ostréicole optimal de ce bassin

Les problèmes d'eutrophisation littorale et leur modélisation

Après avoir d'abord frappé les lacs, puis les rivières, I'eutrophisation engendrée par l'augmentation des apports terrigènes de sels nutritifs azotés et phosphorés a atteint depuis vingt ans de nombreux estuaires dans le monde, et même de vastes zones côtières peu profondes depuis une dizaine d'années. L'étude in situ et la modélisation de deux cas d'eutrophisation rencontrés sur les côtes bretonnes (France), permet de comprendre pourquoi l'enrichissement excessif d'une zone littorale peut conduire soit à une prolifération de macroalgues (chlorophycées), soit à une pullulation phytoplanctonique. Dans les deux cas est mis en évidence le rôle crucial du temps de résidence des masses d'eau dans la zone littorale enrichie. En milieu littoral, la difficulté d'établir aussi bien la valeur de ce temps de résidence que la nature du facteur limitant (azote, phosphore ou lumière) rend peu fiable l'utilisation des abaques statistiques pourtant si efficaces dans la gestion de I'eutrophisation des lacs; l'intérêt des modèles numériques dynamiques en zone marine est donc examiné et discuté

Eutrophication along the french coasts

The French coasts exhibit two kiruJs of eutrophicati.on; the prolif erati.on of green macroa/gae (Ulva sp.) affects the very shallow Mediterranean /agoons as we/1 as a lot of widely open beaches in Brittany, whereas phytoplanktonic mass blooms are to be f ound in front of the large estuaries and in some Atlantic -embayments. Bath these types of eutrophicati.on seem to have increased during the fast twenty years, probably in relation with the increase of the nutrients /oadings from agriculture and sewage. However, the severity of eutrophicati.on is not on/y related to the absolute amount of /oadings. The local residence time of the waters, deduced from hydrodynamics, is a crucial parameter; numerica/ mode/s have highlighted the raie of tidal residua/ circulation. Reduction of eutrophicati.on requires a precise knowledge of the in-situ limiting nutrient. If green macroalgae are c/early nitrogen limited, phytoplankton may be either phosphorus or nitrogen limited. Ecological numerical mode/s may help to quanti/y the effects of various strategies of lowering the loadings of nutrients

Modelling Ulva coastal mass blooms with applications

Excessive proliferation of UIva sp. (Chlorophyta) during spring and summer was responsible for increasing injuries to recreational use of several beaches of Britanny (France) during the last decade. These worldwide mass blooms are well known in eutrophicated lagoons (Venice, Tunis... ), but look paradoxical along open beaches with large tidal range and weak terrestrial nutrients inputs. Numerical modelling of the coupled physical and biological aspects clearly explains the Ulva mass blooms by the dynamical trapping of water masses in bays where tidal residual drift vanishes, and shows the main responsability of the increase of nitrogen inputs (of agricultural sources) in triggering the recent magnification of a natural phenomenon

Les problèmes d'eutrophisation littorale et leur modélisation

Following lakes and rivers, a lot of estuaries (during the last twenty years) and shallow coastal zones (during the last decade) have been severely eutrophicated because of the too much increasing loads of nitrogen and phsophorus. In situ stutdy and numerical modelling of two french case studies bring some explanation to the facts that, in some sites, enrichment turns into green macroalgal proliferation whereas, in others, mass blooms of phytoplankton are induced. Whatever the case may be, the prominent role of the residence time of water in the enriched zone has been proven. In open coastal ecosystems, the difficulty in determining this residence time as well as the limiting factor (nitrogen, or phosphorus, or light) lowers considerably the reliability of the classical statistical diagrams which have been used successfully in management of eutrophicated lakes. The numerical dynamic modelling provides a promising alternative, which is discussed.Après avoir d'abord frappé les lacs, puis les rivières, l'eutrophisation engendrée par l'augmentation des apports terrigènes de sels nutritifs azotés et phosphorés a atteit depuis vingt ans de nombreux estuaires dans le monde, et même de vastes zones côtières peu profondes depuis une dizaine d'années. L'étude in situ et la modélisation de deux cas d'eutrophisation rencontrés sur les côtes bretonnes (France), permet de comprendre pourquoi l'enrichissement excessif d'une zone littorale peut conduire soit à une prolifération de macroalgues (chlorophycées), soit à une pullulation phytoplanctonique. Dans les deux cas est mis en évideence le rôle crucial du temps de résidence des masses d'eau dans la zone littorale enrichie. En milieu littoral, la difficulté d'établir aussi bien la valeur de ce temps de résidence que la nature du facteur limitant (azote, phosphore ou lumière) rend peu fiable l'utilisation des abaques statistiques pourtant si efficaces dans la gestion de l'eutrophisation des lacs ; l'intérêt des modèles numériques dynamiques en zone marine est donc examiné et discuté

Modelling the biogeochemical cycles of elements limiting primary production in the English channel .2. Sensitivity analyses

A general framework for an ecological model of the English Channel was described in the first of this pair of papers. In this study, it was used to investigate the sensitivity of the model to various factors: model structure, parameter values, boundary conditions and forcing variables. These sensitivity analyses show how important quota formulation for phytoplankton growth is, particularly for growth of dinoflagellates. They also stress the major influence of variables and parameters related to nitrogen. The role played by rivers and particularly the river Seine was investigated. Their influence on global English Channel phytoplanktonic production seems to be relatively low, even though nutrient inputs determine the intensity of blooms in the Bay of Seine. The geographical position of the river Seine's estuary makes it important in fluxes through the Straits of Dover. Finally, the multi-annual study highlights the general stability of the English Channel ecosystem. These global considerations are discussed and further improvements to the model are proposed