Implications of the depth of the euphotic zone and compensation irradiance on primary productivity in Cuenca Alfonso, BCS, Mexico. | Implicaciones de la profundidad de la zona eufotica e irradiancia de compensación sobre la productividad primaria en Cuenca Alfonso, BCS, Mexico.

Inglés. The euphotic zone of marine ecosystems has been defined as the layer between the water surface and the depth to which 1% of solar irradiance penetrates. However, it has been proposed that this should be extended to 0.1% to include phytoplanktonic communities adapted to low irradiances that contribute significantly to primary productivity. Sampling was conducted during April, May, September, and November, 2016, in Cuenca Alfonso at depths of 100, 33, 3, and 0.1% of active photosynthetic radiation, and at the standard depth of 150 m. CTD casts were performed and samples were collected to estimate chlorophyll-a concentrations and primary productivity. A mixed layer was observed at less than 16 m in April, May, and September that increased to 48 m in November. The highest chlorophyll-a concentrations were recorded at 33 and 3% and in one case at the 0.1% level. The microphytoplanktonic fraction concentration of chlorophyll had values that ranged from undetectable to 0.084 mg m-3, while the picophytoplanktonic fraction measured between 0.012 and 0.33 mg m-3. Microphytoplanktonic primary productivity varied from 0.25 to 0.41 mg C m-3 h-1 (scored values) and 22.39-41.69 mg C m-2 h-1 (integrated values). The picophytoplanktonic fraction varied from 0.25-0.34 mg C m-3 h-1 to 19.92-34.44 mg C m-2 h-1. The concentration of chlorophyll-a was significantly greater in the picophytoplanktonic fraction than in the microphytoplanktonic fraction (p<0.05); but was not significant in primary productivity (p=0.05). We conclude that the depth of the euphotic zone directly influences the productive capacity of the ecosystem, and propose deepening the zone’s profundity to at least 0.1% of surface irradiance since this could mean an increase of as much as 30% in total productivity.  

Español; castellano. En los ecosistemas marinos, la zona eufótica ha sido definida como la capa entre la superficie marina y la profundidad donde penetra el 1% de la irradiancia solar; sin embargo, se ha planteado la necesidad de ampliarla hasta el 0.1%, para incluir comunidades fotoautotrofas adaptadas a bajas irradiancias que aportan significativamente a la productividad. Se realizaron muestreos durante abril, mayo, septiembre y noviembre 2016 en Cuenca Alfonso, en las profundidades de 100, 33, 3 y 0.1 % de penetración de la radiación fotosintéticamente activa, así como otra profundidad estándar de 150 m. Se realizaron lances de CTD y se recolectaron muestras para estimar la concentración de clorofila a y productividad primaria. La capa de mezcla fue menor a los16 m durante abril, mayo y septiembre, incrementando a 48 m durante Noviembre. Las mayores concentraciones de clorofila a se registraron en los estratos de 33 y 3% y en un caso en el nivel de 0.1%. La oncentración de clorofila de la fracción microfitoplanctónica tuvo valores desde indetectables hasta 0.084 mg m-3, mientras que la fracción picofitoplanctónica entre 0.012–0.33 mg m-3. La productividad primaria microfitoplactónica varió entre 0.25–0.41 mg m-3 h-1 (valores puntuales) y 22.39–41.69 mg C m-2 h-1 (valores integrados), mientras que la fracción picofitoplanctónica varió entre 0.25–0.34 mg C m-3 h-1 y 19.92–34.44 mg C m-2 h-1. La concentración de clorofila a fue significativamente mayor en la fracción picofitoplactónica que en la microfitoplanctónica (p<0.05), pero no significativo en productividad primaria (p= 0.05). Concluimos que la profundidad de la zona eufótica influye directamente en la capacidad productiva del ecosistema por lo cual se propone la ampliación de su profundidad al menos al 0.1 % de la irradiancia superficial ya que esto puede significar un incremento de hasta el 30 % en la productividad total.