Study Of The Phytoplankton Plume Dynamics Off The Crozet Islands (Southern Ocean): A Geochemical-Physical Coupled Approach

• Published in: Journal of Geophysical Research: Oceans
• Main Authors: Sanial, Virginie, Van Beek, Pieter, Lansard, B., D'Ovidio, Francesco, Kestenare, Élodie, Souhaut, M., Zhou, Meng, Blain, Stéphane
• Other Authors: Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Océan et Interfaces (OCEANIS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Processus de couplage à Petite Echelle, Ecosystèmes et Prédateurs Supérieurs (PEPS), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-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)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-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)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Océan du Large et Variabilité Climatique (OLVAC), Météo France-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), GEOMAR LEGOS, Department of Environmental, Earth and Ocean Sciences Boston (EEOS), University of Massachusetts Boston (UMass Boston), University of Massachusetts System (UMASS)-University of Massachusetts System (UMASS), Laboratoire d'Océanographie Microbienne (LOMIC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2014
• Subjects: 4860 Radioactivity and radioisotopes; 4219 Continental shelf and slope processes; 4223 Descriptive and regional oceanography; Crozet Islands; iron fertilization; altimetry; Southern Ocean; radium; 4825 Geochemistry; GEOTRACES; [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean; Atmosphere; [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph]; Antarctic; Indian; The Antarctic; Antarc*
• Online Access: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01009306; https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01009306/document; https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01009306/file/jgrc20649.pdf; https://doi.org/10.1002/2013JC009305

2169-9291 The Crozet Archipelago, in the Indian sector of the Southern Ocean, constitutes one of the few physical barriers to the Antarctic Circumpolar Current. Interaction of the currents with the sediments deposited on the margins of these islands contributes to the supply of chemical elements--including iron and other micro-nutrients--to offshore high-nutrient, low-chlorophyll (HNLC) waters. This natural fertilization sustains a phytoplankton bloom that was studied in the framework of the KEOPS-2 project. In this work, we investigated the time scales of the surface water transport between the Crozet Island shelves and the offshore waters, a transport that contributes iron to the phytoplankton bloom. We report shelf-water contact ages determined using geochemical tracers (radium isotopes) and physical data based on in situ drifter data and outputs of a model based on altimetric Lagrangian surface currents. The apparent ages of surface waters determined using the three independent methods are in relatively good agreement with each other. Our results provide constraints on the time scales of the transport between the shelf and offshore waters near the Crozet Islands and highlight the key role played by horizontal transport in natural iron fertilization and in defining the extension of the chlorophyll plume in this HNLC region of the Southern Ocean.