Faster Atlantic currents drive poleward expansion of temperate phytoplankton in the Arctic Ocean

• Published in: Nature Communications
• Main Authors: Oziel, Laurent, Baudena, Alberto, Ardyna, Mathieu, Massicotte, Philippe, Randelhoff, A., Sallée, Jean-Baptiste, Ingvaldsen, Randi Brunvær, Devred, Emmanuel, Babin, Marcel
• Other Authors: Takuvik International Research Laboratory, Université Laval Québec (ULaval)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), Institute of Marine Research Bergen (IMR), University of Bergen (UiB), Fisheries and Oceans Canada (DFO)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2020
• Subjects: [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography; Arctic; Arctic Ocean; north atlantic current; North Atlantic; Phytoplankton; Sea ice
• Online Access: https://hal.sorbonne-universite.fr/hal-02941702; https://hal.sorbonne-universite.fr/hal-02941702/document; https://hal.sorbonne-universite.fr/hal-02941702/file/s41467-020-15485-5.pdf; https://doi.org/10.1038/s41467-020-15485-5

International audience The Arctic marine biome, shrinking with increasing temperature and receding sea-ice cover, is tightly connected to lower latitudes through the North Atlantic. By flowing northward through the European Arctic Corridor (the main Arctic gateway where 80% of in-and outflow takes place), the North Atlantic Waters transport most of the ocean heat, but also nutrients and planktonic organisms toward the Arctic Ocean. Using satellite-derived altimetry observations, we reveal an increase, up to twofold , in North Atlantic current surface velocities over the last 24 years. More importantly, we show evidence that the North Atlantic current and its variability shape the spatial distribution of the coccolithophore Emiliania huxleyi (Ehux), a tracer for temperate ecosystems. We further demonstrate that bio-advection, rather than water temperature as previously assumed, is a major mechanism responsible for the recent poleward intrusions of southern species like Ehux. Our findings confirm the biological and physical "Atlantification" of the Arctic Ocean with potential alterations of the Arctic marine food web and biogeochemical cycles.