Abstract:
Esta tese teve como objetivo principal a descrição e a caracterização da variabilidade da biomassa e composição de grupos taxonômicos de fitoplâncton na primavera e verão austrais em relação a parâmetros ambientais, em duas regiões de estudo: a Península Antártica e setores do Mar Argentino. As amostragens foram conduzidas a bordo do Navio de Apoio Oceanográfico Ary Rongel durante os cruzeiros à Patagônia (projeto PATEX) e à Península Antártica (projeto SOS-Climate). Amostras superficiais (250 mL) foram coletadas com garrafa Van Dorn para análise do fitoplâncton e de seus pigmentos. Análises estatísticas multivariadas foram aplicadas para sintetizar os dados biológicos e/ou abióticos e para relacionar a variabilidade da composição fitoplanctônica com determinados parâmetros oceanográficos. Sobre a plataforma da Patagônia no verão, o cocolitoforídeo Emiliania huxleyi foi mais abundante (0,05 a 11 × 106 células L-1) na maioria das estações e sua distribuição foi associada com baixas razões Si:N. Na região da Confluência Brasil-Malvinas as variáveis abióticas explicaram 44% da variabilidade da composição e distribuição do fitoplâncton: (1) águas de plataforma/mistura com concentrações moderadas de nutrientes tiveram dominância de Phaeocystis antarctica; (2) águas tropicais (oligotróficas) e subantárticas (<2,3 μM de Si) com assembléias de diatomáceas e diatomáceas/dinoflagelados, respectivamente; e (3) águas costeiras com camada de mistura profunda e diatomáceas. Na quebra de plataforma da Patagônia, a primavera caracterizouse por dominância do nanoplâncton, especialmente Thalassiosira spp., associado com concentrações relativamente altas de nutrientes (influência da Corrente das Malvinas). O verão, na porção sul, foi representado por cocolitoforídeos (2008) e camadas de mistura rasas ou pela diatomácea microplanctônica Rhizosolenia crassa (2009) com camada de mistura profunda. O verão antártico foi também caracterizado por grandes diatomáceas (regiões de alta concentração de clorofila-a, >1 mg m-3) e camada de mistura rasa/forte estratificação da coluna d água causada por processos de degelo marinho e continental (próximo à Ilha James Ross). Em outras áreas houve dominância de células nanoplanctônicas, como a haptofícea P. antarctica e criptofíceas (regiões profundas de baixa concentração de clorofila-a, <1 mg m-3) e coluna d água estratificada/camada de mistura profunda (Passagem de Drake e partes do Estreito de Bransfield). Esse trabalho demonstrou a influência da camada de mistura/estratificação da coluna d água na composição do fitoplâncton de todos os setores amostrados e o efeito da limitação por Si em setores do Mar Argentino na primavera e no verão.
The main objective of this thesis was to describe and characterize the variabilityin biomass and composition of phytoplankton taxonomic groups in australspring and summer periods, in relation to environmental parameters. Allsampling efforts were carried out on board the R/V Brazilian Navy Ary Rongelduring cruises to the Patagonian Sea (PATEX project) and the cruises to theAntarctic Peninsula (SOS-Climate project). Surface samples (250 mL) werecollected with a Van Dorn bottle for phytoplankton counting and identificationand analysis of their pigments. Multivariate statistical analyses were performedin order to summarize the biological/abiotic data sets and to explain thevariability of phytoplankton communities due to variation in some oceanographicparameters. In the southern Patagonian shelf during summer, thecoccolithophorid Emiliania huxleyi was the most abundant organism (0.05 to 11× 106 cells L-1) and its distribution was associated with low Si:N ratios. In theBrazil-Malvinas Confluence region, abiotic variables explained (44%) thevariation in composition and distribution of the phytoplankton: (1) shelf andmixing waters with moderate nutrient concentrations were dominated by thehaptophyte Phaeocystis antarctica; (2) tropical (oligotrophic) and subantarctic(with less than 2.3 µM of Si) waters were composed basically by diatoms ordiatom/dinoflagellate species, respectively; and (3) coastal waters compriseddeep UMLD with a diatom-dominated assemblage At the Patagonian shelf-break in springtime, the high abundance of nanoplankton cells, especiallyThalassiosira spp., was associated with relatively high nutrient concentrations (Malvinas Current influence). The summer period (southern sector) wasrepresented either by coccolithophorids (2008) in shallow mixed layers or thelarge diatom Rhizosolenia crassa (>>20 µm), which was able to thrive in deepmixed layers. The summer period in the Antarctic Peninsula also exhibited aregion with high chl-a biomass (>1 mg m-3) dominated by microplanktonicdiatom cells in shallow UMLD/strong water column stratification, which wasrelated to glacial and sea-ice melting processes (near James Ross Island). Inother areas, there was dominance of nanoplanktonic cells, mainly thehaptophyte P. antarctica and cryptophytes, among other flagellates, coupledwith low chl-a biomass (<1 mg m-3) and deeper mixed layer. (in the DrakePassage and parts of the Bransfield Strait). This work demonstrated a markedinfluence of water column physical structure on phytoplankton communitiesthroughout the study areas. Also, Si limitation was an important factor affectingthe phytoplankton composition over the Patagonian sites, both in spring andsummer.
