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), 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), Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-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), Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-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)), Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-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: phytoplankton bloom; biogeochemistry Central Arctic Ocean; Eurasian Basin; under ice; primary production; [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography; amundsen basin; Arctic; Arctic Ocean; Fram Strait; Nansen Basin; North Pole; Phytoplankton
• Online Access: https://hal.science/hal-03015239; https://hal.science/hal-03015239/document; https://hal.science/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.