Progression of marine phytoplankton blooms and environmental dynamics from sea-ice coverage to open waters in the coastal Arctic: comparing experimental data with continuous cabled observations
Notice bibliographique
Résumé
In this thesis, I present a unique temporal study of phytoplankton, nutrient and environmental dynamics that focussed on the transitional period between sea-ice cover conditions and open waters in a coastal inlet of the Canadian Arctic during 2016. I also compared the 2016 experimental data with continuous observations made by the Ocean Networks Canada (ONC) underwater observatory. Surface seawater sampling was conducted in Cambridge Bay with high temporal resolution from June 16 to August 3, to measure phytoplankton carbon and nitrate utilisation, silica production, phytoplankton biomass, phytoplankton taxonomy and dissolved nutrients. Throughout the study period, nitrate concentrations averaged 0.67 0.08 µmol L-1, and chlorophyll a and primary production were low at 0.11 0.005 µg L-1 and 0.25 0.02 µmol C L-1 d-1, respectively. The presence of sea-ice reduced physical mixing, which resulted in low surface nitrate concentrations. Phytoplankton assemblages, production rates and biomass were dominated by small flagellated cells (<5 µm) until late July, yet increases in temperature and nitrate later in the season enabled larger Chaetoceros spp. diatoms to bloom. The Chaetoceros bloom coincided with a peak in silica production (0.429 µmol Si L-1 d-1), which was otherwise low, but variable. The time series was divided into three phases based on changes in environmental conditions, these phases were used to evaluate changes in biological dynamics. Phase I was characterised by sea-ice, low nitrate and increasing phytoplankton biomass and primary production. Phase II was a transitional period, with calm water conditions a drop in phytoplankton biomass, however, an increase in the mean nitrate concentration enabled more consistent carbon fixation. PIII had greater environmental variability driven by mixing events. The mixing of the water column in PIII enabled larger Chaetoceors spp. to become prevalent in the surface waters contributing increasingly to the biomass and carbon utilisation. Overall, the nutrient concentrations, levels of biomass and production rates in Cambridge Bay were more reflective of those from oligotrophic regions. When comparing experimental data with observations made by the ONC observatory, a strong relationship between carbon utilisation and apparent oxygen utilisation became evident. This finding suggests that long-term in situ observations can potentially be used to monitor biological rates in the Arctic. The temporal resolution of this field study adds a seasonal perspective to our understanding of Arctic ecosystems, complements studies with greater spatial and interannual coverage, and can contribute to future numerical modelling of Arctic change. Furthermore, this study provides a first-time comparison between experimentally-measured phytoplankton production and cabled observations in the Arctic.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».