Interaction of the Antarctic Circumpolar Current With Seamounts Fuels Moderate Blooms but Vast Foraging Grounds for Multiple Marine Predators

International audience In the Antarctic Circumpolar Current region of the Southern Ocean, the massive phytoplankton blooms stemming from islands support large trophic chains. Contrary to islands, open ocean seamounts appear to sustain blooms of lesser intensity and, consequently, are expected to pla...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Frontiers in Marine Science
Main Authors: Sergi, Sara, Baudena, Alberto, Cotté, Cédric, Ardyna, Mathieu, Blain, Stéphane, d'Ovidio, Francesco
Other Authors: Processus et interactions de fine échelle océanique (PROTEO), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), 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 Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), 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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Océanographie Microbienne (LOMIC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Cnes OSTST Tosca project LAECOS, ANR-17-EURE-0006,IPSL-CGS,IPSL Climate graduate school(2017)
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: HAL CCSD 2020
Subjects:
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collection École Polytechnique, Université Paris-Saclay: HAL
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topic Antarctic Circumpolar Current
pelagic hotspots
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phytoplankton blooms
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[SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography
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Sergi, Sara
Baudena, Alberto
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open ocean seamounts
phytoplankton blooms
Lagrangian approach
[SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography
description International audience In the Antarctic Circumpolar Current region of the Southern Ocean, the massive phytoplankton blooms stemming from islands support large trophic chains. Contrary to islands, open ocean seamounts appear to sustain blooms of lesser intensity and, consequently, are expected to play a negligible role in the productivity of this area. Here we revisit this assumption by focusing on a region of the Antarctic Circumpolar Current zone which is massively targeted by marine predators, even if no island fertilizes this area. By combining high resolution bathymetric data, Lagrangian analyses of altimetry-derived velocities and chlorophyll a observations derived from BGC-Argo floats and ocean color images, we reveal that the oligotrophic nature of the study region considered in low chlorophyll a climatological maps hides in reality a much more complex environment. Significant (chlorophyll a in excess of 0.6 mg/m 3) phytoplankton blooms spread over thousands of kilometers and have bio-optical signatures similar to the ones stemming from island systems. By adopting a Lagrangian approach, we demonstrate that these moderate blooms (i) originate at specific sites where the Antarctic Circumpolar Current interacts with seamounts, and (ii) coincide with foraging areas of five megafauna species. These findings underline the ecological importance of the open ocean subantarctic waters and advocate for a connected vision of future conservation actions along the Antarctic Circumpolar Current.
author2 Processus et interactions de fine échelle océanique (PROTEO)
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)
Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
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 Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
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Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV)
Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Océanographie Microbienne (LOMIC)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB)
Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Cnes OSTST Tosca project LAECOS
ANR-17-EURE-0006,IPSL-CGS,IPSL Climate graduate school(2017)
format Article in Journal/Newspaper
author Sergi, Sara
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Contrary to islands, open ocean seamounts appear to sustain blooms of lesser intensity and, consequently, are expected to play a negligible role in the productivity of this area. Here we revisit this assumption by focusing on a region of the Antarctic Circumpolar Current zone which is massively targeted by marine predators, even if no island fertilizes this area. By combining high resolution bathymetric data, Lagrangian analyses of altimetry-derived velocities and chlorophyll a observations derived from BGC-Argo floats and ocean color images, we reveal that the oligotrophic nature of the study region considered in low chlorophyll a climatological maps hides in reality a much more complex environment. Significant (chlorophyll a in excess of 0.6 mg/m 3) phytoplankton blooms spread over thousands of kilometers and have bio-optical signatures similar to the ones stemming from island systems. By adopting a Lagrangian approach, we demonstrate that these moderate blooms (i) originate at specific sites where the Antarctic Circumpolar Current interacts with seamounts, and (ii) coincide with foraging areas of five megafauna species. These findings underline the ecological importance of the open ocean subantarctic waters and advocate for a connected vision of future conservation actions along the Antarctic Circumpolar Current. Article in Journal/Newspaper Antarc* Antarctic Southern Ocean École Polytechnique, Université Paris-Saclay: HAL Frontiers in Marine Science 7