Variations of zooplankton in the frontal area of the Alboran sea (Mediterranean sea) in winter 1997

Zooplankton from the upper 200 m of the Almeria-Oran frontal region, (east of the Alboran sea, western Mediterranean) was sampled during winter 1997, using two nets equipped with 200 and 80 mum mesh. Eight sites representative of the different hydrodynamic structures (Mediterranean water, geostrophic Atlantic jet, associated anticyclonic gyre) were investigated over 2 d, using two day- and two night-samples per site. Zooplankton biomass was correlated to chlorophyll abundance, with lowest values in the oligotrophic Mediterranean water and highest in Atlantic water. The high biomass resulted from the enhancement of the secondary production, as indicated by the greater proportion of nauplii and the increase of zooplankton metabolism and feeding. Total abundance and biovolume of organisms varied like their biomass. Maximum quantitative values were recorded in the material collected by the 80-mum net which sampled more efficiently young developmental stages such as nauplii. Copepods accounted for 60-71 % of the zooplankton, and their nauplii, scarce in the 200-mum net material, up to 33 % in the 80-mum samples. Compared to the average repartition of total zooplankton at the different sites, nauplii, siphonophora, chaetognatha, ostracoda and meroplankton were preferentially distributed in the Atlantic sites. The general aspect of the copepods assemblage was homogeneous, the bulk of the population being constituted of Clausocalanus and Oithona spp. Nevertheless, the specific diversity was greater in the Atlantic waters, with the addition of some scarce species absent from the Mediterranean water. Several other species, present at every site were significantly more abundant in the Atlantic waters, e.g. Pleuromamma borealis and Eucalanus crassus. The distribution of Centropages typicus and Clausocalanus furcatus was more specifically linked to the front limit where these species could find favourable feeding conditions.Le zooplancton des deux cents premiers mètres de la région du front Almeria-Oran (à l'est de la mer d’Alboran, Méditerranée occidentale) a été échantillonné pendant l’hiver 1997, à l’aide de deux filets couplés équipés de mailles de 200 et de 80 μm. Huit sites représentatifs des différentes structures hydrodynamiques (eaux méditerranéennes, jet géostrophique atlantique, tourbillon anticyclonique associé) ont été étudiés pendant 2 j chacun, à partir de deux prélèvements diurnes et deux prélèvements nocturnes. La biomasse du zooplancton était corrélée à l’abondance de chlorophylle, avec ses plus basses valeurs dans les eaux oligotrophes méditerranéennes, et ses plus hautes dans les eaux atlantiques. Les biomasses élevées résultent d’une activation de la production secondaire, comme l’indiquent par ailleurs la plus grande proportion de nauplii et l’accroissement du métabolisme et de la nutrition du zooplancton. L’abondance totale et le biovolume des organismes varient comme leur biomasse. Les valeurs quantitatives sont plus élevées avec le matériel recueilli par le filet de 80 μm, qui échantillonne plus efficacement les jeunes stades de développement tels que les nauplii. Les copépodes constituent 60 à 71 % du zooplancton, et leurs nauplii, rares dans le matériel du filet de 200 μm, atteignent jusqu’à 33 % dans les échantillons du filet de 80 μm. Par comparaison avec la distribution du zooplancton aux différents sites, les nauplii, siphonophores, chaetognathes, ostracodes et le meroplancton sont préférentiellement distribués dans les sites atlantiques. L’aspect général de l’assemblage de copépodes est homogène dans toute la région, l’essentiel de la population étant constitué par Clausocalanus et Oithona spp. Cependant la diversité spécifique est plus grande dans les eaux atlantiques, en raison de l’addition des quelques espèces rares absentes des eaux méditerranéennes. D’autres espèces, présentes à chaque site, étaient significativement plus abondantes dans les eaux atlantiques, e.g. Pleuromamma borealis et Eucalanus crassus. La distribution de Centropages typicus et de Clausocalanus furcatus était plus spécialement liée à la limite frontale où ces espèces peuvent rencontrer des conditions trophiques favorables à leur production

Variations of zooplankton metabolism and feeding in the frontal area of the Alboran Sea (western Mediterranean) in winter

Respiration, excretion (NH4 and PO4) and feeding of zooplankton from the upper 200 m of the Almeria-Oran frontal region (western Mediterranean), were studied during winter 1997. Eight sites belonging to the three main hydrodynamic structures of the area (Mediterranean water, geostrophic Atlantic jet and associated anticyclonic gyre) were considered. Lowest values of respiration, PO4 excretion, O/P atomic ratio and particle ingestion were found in Mediterranean waters. At the frontal limit, respiration and ammonium excretion were enhanced compared to the adjacent structures (Mediterranean water and Atlantic jet). In the gyre water, lowest O/N and highest N/P values were observed and maximum faecal pellet production and reproduction activity (inferred from the proportion of nauplii in plankton) were recorded. Selectivity was observed for feeding with respect to particular spectra. At the front and in the jet, large particles (> 20 mum), were preferred, while medium- and small-sized particles were mainly used for food at the gyre and in Mediterranean water. As the bulk of zooplankton components was the same at all the stations, physiological variations were interpreted as adaptive processes to qualitative and quantitative changes in the food resource, i.e. Mediterranean scarcity and Atlantic water richness, "new production" of diatoms at the front limit, enhancement of the microbial food chain at the gyre and in Mediterranean waters. The maximum proportion of copepod nauplii observed at the gyre could result, either from an isopycnal transport from the front, of larvae issued from eggs produced at the frontal limit, or from a local enhancement of copepod reproductive activity induced by the favourable food conditions prevailing at the gyre, as suggested by the increase of faecal production.La respiration, l'excrétion (NH4 et PO4) et la nutrition du zooplancton des deux cents premiers mètres de la région du front Alméria–Oran (Méditerranée occidentale) ont été étudiées pendant l'hiver 1997. Huit sites appartenant aux trois principales structures hydrodynamiques de la région (eau méditerranéenne, jet géostrophique atlantique et tourbillon anticyclonique associé) ont été considérés. Les plus basses valeurs de respiration, d'excrétion de PO4, du rapport atomique O/N et d'ingestion de particules ont été trouvées dans les eaux méditerranéennes. À la limite frontale, les taux de respiration et d'excrétion d'ammonium sont plus élevés que dans les structures adjacentes (eau méditerranéenne et jet atlantique). Dans le tourbillon, les valeurs les plus faibles de O/N et les plus élevées de N/P ont été observées et les taux maximum de production fécale et d'activité de reproduction (estimée d'après la proportion de nauplii dans le plancton) ont été enregistrés. Une sélectivité a été observée pour le choix de la nourriture en fonction du spectre particulaire. Au front et dans le jet, les grandes particules (> 20 μm), relativement abondantes, sont préférées alors que dans le tourbillon et dans l'eau méditerranéenne, ce sont les particules de moyenne et de petite taille qui ont surtout été utilisées comme nourriture. L'essentiel de la composition spécifique du zooplancton étant la même à toutes les stations, les variations physiologiques sont interprétées comme des processus adaptatifs vis-à-vis des changements qualitatifs et quantitatifs de la ressource nutritive (pauvreté méditerranéenne et richesse atlantique, « production nouvelle » de diatomées à la limite frontale, accroissement d'activité de la chaîne microbienne dans le tourbillon et dans l'eau méditerranéenne). La plus grande proportion de nauplii de copépodes observée dans le tourbillon pourrait résulter soit d'un transport isopycnal à partir du front, de larves issues des œufs produits à sa limite, soit d'un accroissement local de l'activité de reproduction induit par les conditions nutritionnelles favorables de l'eau du tourbillon comme le suggère l'accroissement de la production de fèces

Biomass, metabolism and nutrition of zooplankton in the Gulf of Lions (NW Mediterranean)

Zooplankton biomass was measured at 20 stations located along five coastal-offshore transects in the Gulf of Lions (NW Mediterranean) during spring 1998 and winter 1999, using two nets equipped with 200 and 80 Pm mesh. Biomass was twice as abundant in spring. It increased toward the coast and the west of the gulf and was positively correlated to chlorophyll, primary production and organic particulate matter and negatively to temperature and salinity. The enrichment effect of Rhone river input and the oligotrophic influence of the north Mediterranean current (NMC) were the main distribution factors of zooplankton biomass. Higher biomass was obtained in coastal stations with the 80 mum net, which sampled more efficiently young larval stages and nauplii. Zooplankton metabolic activity (respiration, ammonium and phosphorus excretion) was studied at the inner and outer stations of each transect. Oxygen/nitrogen (O/N) ratio was lower in spring than in winter, indicating that more protein material was used for food, to complete the energy needed for the spring enhancement of secondary production. Nitrogen and phosphorus excreted by zooplankton accounted for 31% and 10% of the primary production requirements in spring and for 32% and >100%, in winter. Grazing impact and secondary production were calculated from respiratory requirements using a K-2 value of 0.4 and an assimilation rate of 0.8. Grazing impact ranged between 9% and 69% of the primary production in spring and between 6% and 83% in winter, depending on the stations. The average secondary production was 54 mg C m(-2) d(-1) in spring and 19 mg C m(-2) d(-1) in winter, which represents 11% and 12% of the primary production, respectively.La biomasse du zooplancton a été mesurée à vingt stations disposées le long de cinq radiales côte-large dans le golfe du Lion (Méditerranée occidentale), au printemps 1998 et en hiver 1999, en utilisant deux filets équipés de mailles de 200 et de 80 μm. La biomasse était deux fois plus élevée au printemps. Elle augmentait vers la côte et vers l’ouest du golfe et était corrélée positivement à la chlorophylle, à la production primaire et à la matière organique particulaire et négativement à la température et à la salinité. L’enrichissement par les apports du Rhône et l’influence oligotrophique du courant nord Méditerranéen étaient les principaux facteurs de distribution de la biomasse zooplanctonique. Des biomasses plus élevées ont été obtenues dans les stations côtières avec le filet 80 μm qui échantillonne plus efficacement les jeunes stades larvaires et les nauplii. L’activité métabolique du zooplancton (respiration, excrétion d’ammonium et de phosphore) a été étudiée aux stations distale et proximale de chaque radiale. Le rapport oxygène/azote (O/N) était plus bas au printemps qu’en hiver, indiquant que plus de matériel protéinique était utilisé comme nourriture pour compléter l’énergie nécessitée à l’accroissement printanier de la production secondaire. L’azote et le phosphore excrétés par le zooplancton représentent 31% et 10% des besoins de la production primaire au printemps et 32% à >100%, en hiver. L’impact de broutage et la production secondaire ont été calculés à partir des besoins respiratoires en utilisant une valeur de K2 de 0.4 et un taux d’assimilation de 0,8. L’impact de broutage variait de 9% à 69% de la production primaire au printemps et de 6% à 83% en hiver, selon les stations. La production secondaire moyenne était de 54 mg C m–2 d–1 au printemps, et de 19 mg C m–2 d–1 en hiver, ce qui représente respectivement 11% et 12 % de la production primaire