Contrasted geographical distribution of N$_2$ fixation rates and $nif$H phylotypes in the Coral and Solomon Seas (southwestern Pacific) during austral winter conditions

• Published in: Global Biogeochemical Cycles
• Main Authors: Bonnet, Sophie, Rodier, Martine, Turk-Kubo, Kendra A., Germineaud, Cyril, Menkès, Christophe E., Ganachaud, Alexandre, Cravatte, Sophie, Raimbault, Patrick, Campbell, Ellen, Quéroué, Fabien, Sarthou, Géraldine, Desnues, Anne, Maes, Christophe, Eldin, Gérard
• Other Authors: Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecosystèmes Insulaires Océaniens (UMR 241) (EIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de la Polynésie Française (UPF)-Institut Louis Malardé Papeete (ILM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD), University of California Santa Cruz (UC Santa Cruz), University of California (UC), 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), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2015
• Subjects: nitrogen-fixation; Trichodesmium SPP; Dinitrogen-fixation; numerical-model; NORTH-ATLANTIC North-Atlantic; Cyanobacteria Cultures Optical; Diversity; Ocean; Iron; Sensitivity; ACL; [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph]; [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology; [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean; Atmosphere; Austral; Pacific; North Atlantic
• Online Access: https://hal.science/hal-01496543; https://hal.science/hal-01496543/document; https://hal.science/hal-01496543/file/2015GB005117.pdf; https://doi.org/10.1002/2015gb005117

International audience Biological dinitrogen (N$_2$) fixation and the distribution of diazotrophic phylotypes were investigated during two cruises in the Coral Sea and the Solomon Sea (southwestern Pacific) during austral winter conditions. N$_2$ fixation rates were measurable at every station, but integrated (0-150 m) rates were an order of magnitude higher in the Solomon Sea (30 to 5449 $\mu$mol N m$^{-2}$ d$^{-1}$ compared to those measured in the Coral Sea (2 to 109 $\mu$ mol N m$^{-2}$ d$^{-1}$. Rates measured in the Solomon Sea were in the upper range (100-1000 mu mol N m$^{-2}$ d$^{-1}$ or higher than rates compiled in the global MARine Ecosystem biomass DATa database, indicating that this region has some of the highest N$_2$ fixation rates reported in the global ocean. While unicellular diazotrophic cyanobacteria from group A (UCYN-A1 and UCYN-A2) and the proteobacteria $\gamma$-24774A11 dominated in the Coral Sea and were correlated with N$_2$ fixation rates (p < 0.05), $Trichodesmium$ and UCYN-B dominated in the Solomon Sea and were correlated (p < 0.05) with N$_2$ fixation rates. UCYN-A were totally absent in the Solomon Sea. The biogeographical distribution of diazotrophs is discussed within the context of patterns in measured environmental parameters.