Under‐Ice Phytoplankton Blooms in the Central Arctic Ocean: Insights From the First Biogeochemical IAOOS Platform Drift in 2017

• Published in: Journal of Geophysical Research: Oceans
• Main Authors: Boles, Elisabeth, Provost, Christine, Garcon, Veronique, Bertosio, Cécilia, Athanase, Marylou, Koenig, Zoé, Sennéchael, Nathalie
• Other Authors: Austral, Boréal et Carbone (ABC), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), 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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-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)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), 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), ANR-10-EQPX-0032,IAOOS,Système d'observation de la glace, de l'atmopshère et de l'océan en Arctique(2010), ANR-14-AORS-0003,PAN-ARCTIC OPTIONS,PAN-ARTIC OPTIONS: HOLISTIC INTEGRATION FOR ARCTIC COASTAL-MARINE SUSTAINABILITY(2014), European Project: 603887,EC:FP7:ENV,FP7-ENV-2013-two-stage,ICE-ARC(2014)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2020
• Subjects: under ice; primary production; Eurasian Basin; biogeochemistry Central Arctic Ocean; phytoplankton bloom; [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography; Arctic; Arctic Ocean; North Pole; Gakkel Ridge; Amundsen Basin; amundsen basin; Fram Strait; Nansen Basin; Phytoplankton
• Online Access: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03015239; https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03015239/document; https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03015239/file/Boles2019JC015608.pdf; https://doi.org/10.1029/2019JC015608

International audience In April 2017, the first Ice Atmosphere Arctic Ocean Observing System (IAOOS) platform equipped with biogeochemical sensors was deployed near the North Pole. Over the next 8 months it meandered southward with the ice, collecting measurements in the upper 250 m of Amundsen Basin, the Gakkel Ridge, Nansen Basin, and Fram Strait. Two distinct periods of primary production were encountered. The first bloom developed in the mixed layer in Amundsen Basin in May, reaching maximum chlorophyll a concentrations on the order of ~ 0.5 mg m −3 by the end of June. This bloom occurred earlier in the year than any other recorded bloom in Amundsen Basin, despite very limited under‐ice light due to a thick layer of snow. The second bloom, encountered in Nansen Basin in August, was significantly larger (mean profile maximum chlorophyll a was 1.45 mg m −3 ). Examinations of the optical community index and colored dissolved organic matter concentrations suggest that the spring bloom consisted of small phytoplankton which may have been mixotrophic, while the summer bloom contained a greater diversity of planktonic size classes. The data set demonstrates the heterogeneity of Arctic under‐ice primary production, and is a valuable resource for validating coupled Earth System models.