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    • Monitoreo en un sector rehabilitado en las Playas del Este, La Habana, Cuba (2018-2019)

      Rivas-Rodríguez, Lourdes; Fernández-Diez, Christian; Rabeiro-Rodríguez, Yisset Caridad; Almeida-Villegas, Yasmany; Castro-Reyes, Arian; Niévares-Pérez, Adrián; Rodríguez-Troche, Solvieg; Ibáñez-Carbonell, Yesenia (2023-09)
      Revista de Investigaciones Marinas
      En el año 2013, se ejecutó un proyecto de rehabilitación funcional de dunas en el frente costero del hotel Marazul, ubicado en Santa María del Mar, la cual pertenece a las Playas del Este de La Habana, Cuba. Con posterioridad, se destinó financiamiento para monitorear las dunas rehabilitadas. El objetivo del presente trabajo es mostrar los resultados de la última campaña, realizada entre junio de 2018 y abril de 2019, y su comparación con el monitoreo anterior. Los resultados obtenidos permitieron conocer que, entre el último monitoreo y el actual, este tramo costero se recuperó, logrando un ligero incremento del volumen de arena en las dunas (≈ 45 m3). Sin embargo, durante la presente investigación, se produjo una reducción del área de duna, afectándose fundamentalmente su cara frontal. El balance sedimentario fue negativo, con un egreso de 665,68 m3 de sedimento y una taza de retención de arena de -2,37 m3/m/año. Sin embargo, las dunas en ningún momento fueron sobrepasadas por el oleaje, cumpliendo con su función de protección costera, al impedir las penetraciones del mar, proteger las instalaciones ubicadas tras ellas y servir de reserva de arena a la playa. Se comprobó variaciones en el ancho de playa, tanto en el tiempo como a lo largo del sector objeto de estudio, así como una alta ocupación de la postplaya, lo que puede estar contribuyendo a la reducción del transporte de arena hacia las dunas.
    • Assessing genetic structuring for endangered Chelonia mydas (Testudines: Cheloniidae) in southwest Cuba using microsatellites

      Madrigal-Roca, Luis Javier; Azanza-Ricardo, Julia; Espinosa-López, Georgina; Oyama, Ken; Abreu-Grobois, F. Alberto; Chassin-Noria, Omar (2023-09)
      Revista de Investigaciones Marinas
      Understanding the population genetic structure of the species is essential for determining the possible management units (UM) and their conservation and/or sustainable exploitation with it. Chelonia mydas is recognized as an endangered philopatric turtle. This work aims to describe the population structure of the green turtle in southwestern Cuba through traditional analytical approaches and allocation methods. The collections were made between 1998 and 2007 on five beaches in the Cuban southwest. Seven microsatellite loci from 149 individuals were amplified and genetic variability parameters were calculated. The population structure was inferred through the use of Wright's F, Analysis of Molecular Variance (AMOVA), and population assignment algorithms based on Bayesian analysis (STRUCTURE) and factorization of sparse non-negative matrices (implemented in R). Most of the loci were not in Hardy-Weinberg equilibrium, and several presented linkage disequilibrium. The AMOVA and differentiation statistics suggest the presence of structure at the geographical level analyzed. The highest value of ΔK and the lowest value of cross-entropy were reached for K = 2, a result that suggests that in southwestern Cuba there is the contribution of two ancestral populations of Chelonia mydas. Relative migration estimates indicate active genetic exchange between nesting colonies in southwestern Cuba.
    • Drilling predation on bivalve shell assemblages at Playa Guardalavaca, Cuba

      Diez, Yander L.; García-Mora, Oscar; Catalá, Alejandro; Gordillo, Sandra (2023-09)
      Revista de Investigaciones Marinas
      Drilling predation plays an important role in the evolution and diversification of organisms, and is one of the most studied biotic interactions in fossil and modern records. Marks of drilling predation on mollusc shells are proof of food activity and the selective pressure of one taxon on another. In this study, we explore drilling predation on preserved bivalve death assemblages (thanatocoenosis) at Playa Guardalavaca, Cuba. We characterize the taxonomic composition, relative abundance and incidence of drilling. Furthermore, geometric morphometric tools were used to test whether there was a preference for any particular form of shell. Forty-eight species were identified, and a little less than half (21) showed drilling predation marks. The families with the highest species richness were Lucinidae and Tellinidae, with 11 species each. A total of 1,726 valves were quantified, estimating an abundance of 863 specimens. 190 valves showed drilling marks (22% of the abundance). The most abundant species were Lucina sp. (464 shells), Divalinga quadrisulcata (328), Americardia media (242), Ctena imbricatula (156), and Chione spp. (117). However, the most predated species were Epicodakia sp. (100%), Acorylus gouldii (56%), and Eurytellina sp. (44%). The highest predation rate occurs on small and medium-sized valves (≤ 7 mm); however, according to the Kolmogorov-Smirnov test, this result is only statistically significative in Lucina sp. (p < 0.001). The morphometric analysis showed predation preferences for species with semi-circular rather than elliptical shells. These results elucidate that drilling predation on bivalves is not only determined by the abundance of prey, but also by their external morphology and size, suggesting highly specialised feeding behaviour by predators.
    • Evaluation of the metallic contamination degree in green turtle’s feeding area Lanzanillo-Pajonal-Fragoso, Cuba

      Espinosa Martínez, Daylen; Melchor Rodríguez, Kenia; García Alfonso, Eddy; Manduca Artiles, Michel; Díaz Rizo, Oscar; Azanza Ricardo, Julia (2023-09)
      Revista de Investigaciones Marinas
      The present work evaluates the contamination level by metallic elements in the marine sediments of Lanzanillo-Pajonal-Fragoso Wildlife Refuge, Villa Clara province, Cuba. Eight sampling stations were selected and the levels of Cr were quantified by X-Ray Fluorescence and Zn, Cu, Cd, Fe, Pb, Ni, Mn and Co by Flame Atomic Absorption Spectrophotometry. The chemical pre-treatment of the samples was carried out following the modified ISO 11466 standard method and some validation parameters of the analytical technique were evaluated, showed the accuracy and feasibility of the method. To evaluate the study area contamination the International Sediment Quality Guide of the National Oceanic and Atmospheric Administration and four environmental contamination indexes were used: two enrichment indexes (the enrichment factor and the geoaccumulation index), an ecological risk index (the average ratio of moderate risk effects), and a contamination index (the modified degree of contamination). The results showed that the elements representing the greatest risk are Ni and Cr, since they exceed the concentration that causes Moderate Biological Effects. According to the evaluated indexes, it can be concluded that there is a presence of anthropogenic contamination in the protected area that may be affecting the turtle’s health due to the stress that they cause in them. The site of highest risk was Jácate and the element that more contribute to the metallic contamination is Cr, although significant values were obtained for Ni, Co and Fe.
    • Asociaciones de peces de arrecifes en el Parque Nacional Cayos de San Felipe, Cuba: Influencia de la pesca y el hábitat

      de la Guardia, Elena; Cobián-Rojas, Dorka; González Gándara, Carlos; Espinosa, Leonardo; Chevavier-Monteagudo, Pedro P.; Hernández-González, Zaimiuri; Arias-González, Jesús Ernesto (2023-09)
      Revista de Investigaciones Marinas
      El mantenimiento de los servicios de los arrecifes de coral depende, en gran parte, de la conservación de la ictiofauna, y para desarrollar estrategias dirigidas a su conservación se requieren datos sobre su condición y amenazas. Este trabajo tuvo el objetivo de describir las asociaciones de peces de arrecifes en el Parque Nacional Cayos de San Felipe (PNCSF) y explorar la influencia de la pesca y el hábitat sobre atributos comunitarios. Entre 2013 y 2015, se estudiaron nueve sitios del arrecife (15-25m) con estéreo-video (535 transectos de 50m x 2m) y se contaron 47 792 individuos. La ictiofauna se caracterizó por un número alto de especies, alta densidad de especies de talla pequeña y biomasa acumulada en depredadores tope y macrocarnívoros (pirámide trófica invertida debido a agregaciones de pargos). Cerca del 60 % de la variación de la ictiofauna fue explicada por la turbidez del agua y la heterogeneidad del fondo. La densidad (90 indiv./100m2), la talla (14.2cm) y la biomasa de la ictiofauna (12 kg/100m2) y la biomasa de pargos y meros (65 g/m2) promedio del PNCSF, fueron similares a la de otros arrecifes protegidos. Sin embargo, se observó efecto negativo de la pesca en la disminución de indicadores de abundancia y talla a nivel de grupos funcionales y familias de interés para la pesca en el área oriental del PNCSF (mayor presión de pesca) con relación al área occidental. Además, la biomasa (15 g/m2) de herbívoros en el PNCSF y la de pargos y meros (12 g/m2) en el área oriental se evalúo como pobre. La información brindada puede ayudar a la toma de decisiones para el mejor uso de los recursos del arrecife en el PNCSF.
    • Presencia en Cuba de la especie marina invasora Unomia stolonifera (Gohar, 1938) (Octocorallia, Alcyonacea). Acciones para su control y eliminación

      Espinosa Sáez, José; Estrada-Estrada, Reynaldo; Ruiz-Allais, Juan (2023-09)
      Revista de Investigaciones Marinas
      Se señala la presencia en Cuba de la especie marina invasora Unomia stolonifera, introducida en Venezuela, de donde debe haber llegado a Cuba. Esta especie representa un peligro para los arrecifes coralinos de Cuba y del resto del Mar Caribe. Se describen las acciones realizadas para su erradicación.
    • Reporte de desove de Plexaura homomalla (Esper, 1794) en el Parque Nacional Guanahacabibes, occidente de Cuba

      Pérez-Castillo, Daniela; Delfín de León, Sandra; Chevalier Monteagudo, Pedro Pablo; Cobián Rojas, Dorka; Corrada Wong, Raúl Igor; Escovar Fadu, Ximena; Pino Prieto, Miguel Adrián (2023-09)
      Revista de Investigaciones Marinas
      El efecto directo del cambio climático y otros factores han colocado a los arrecifes de coral como uno de los ecosistemas más amenazados a nivel mundial. Los octocorales constituyen uno de los grupos macrobentónicos más diversos en los arrecifes y, aunque no intervienen directamente en la construcción de arrecifes, pueden contribuir significativamente al aporte de sedimentos y carbonato de calcio. Además, este es uno de los grupos ampliamente utilizados como indicadores ecológicos de la eutrofización, permitiendo rastrear los aportes antropogénicos de nutrientes en los ecosistemas marino-costeros. El crecimiento y desarrollo a través de la reproducción asexual en los octocorales ("astogenia") se caracteriza por la replicación iterativa de las ramas y los pólipos. Sus patrones generales de reproducción sexual están bien documentados y se encuentran entre los pocos taxa, cuya tasa de fertilización puede ser predecible y medida directamente durante eventos naturales de desoves. En Cuba, el conocimiento sobre el período exacto del desove de gorgonias como Plexaura homomalla es escaso y no existe ningún reporte científico sobre el tema. En agosto de 2019, fue observado el desove de 10 colonias de P. homomalla en el Parque Nacional Guanahacabibes (PNG). Algunos autores plantean que el desarrollo inicial de los gametos ocurre solo cuando la media diaria de la temperatura del mar, durante el mes previo al desove, sobrepasa las 27°C. Este comportamiento se corresponde con los valores de temperatura durante los meses de junio y julio en el Parque Nacional Guanahacabibes, previos al desove de P. homomalla; lo que pudiera explicar la observación del desove en el mes de agosto. No obstante, no se puede asegurar que el desove ocurrió solamente en el mes de agosto, pues no se cuentan con datos de los meses de junio y julio, pico reproductivo descrito para la especie.
    • Medusas del Parque Nacional Jardines de la Reina: Primer reporte de Phyllorhiza punctata (Cnidaria: Rhizostomeae) en Cuba

      Morejón-Arrojo, Ramón D.; González-Díaz, Patricia; Rodríguez-Viera, Leandro (2023-09)
      Revista de Investigaciones Marinas
      Se identificaron, mediante muestreos y registros fotográficos, las especies de medusas presentes en el Parque Nacional Jardines de la Reina. Se registraron, por primera vez para el PNJR, seis especies de medusas de la clase Scyphozoa, pertenecientes a los órdenes Rhizostomeae (3 spp.), Semaeostomeae (2 spp.) y Coronatae (1 sp.). Se registra por primera vez la medusa invasora de puntos blancos Phyllorhiza punctata para Cuba.
    • Bioactivos marinos en la cosmética: Una revisión

      Pereira Cuni, Liz Barbara; González García, Kethia Lina; Hernández Rivera, Yasnay (2023-09)
      Revista de Investigaciones Marinas
      Desde hace unos años, la preferencia por los productos que se asocian al concepto «natural» ha impulsado la investigación en aras de descubrir, desarrollar y fomentar la comercialización de nuevos bioactivos para la industria cosmecéutica. En la cosmética, se han incorporado paulatinamente ingredientes activos provenientes de organismos marinos. En particular, los más empleados a nivel internacional son los extractos de macroalgas y microalgas, corales, crustáceos, microorganismos, agua de mar, peces y lodo marino. En este artículo, se presenta una compilación que comprende una revisión de varios artículos en los que se describen estudios sobre la utilidad de los activos marinos incorporados a formulaciones cosméticas.
    • Pronóstico de pleamares y bajamares, y referencias verticales para los principales puertos de Colombia. No. 1, año 2022

      Oviedo Barrero, Fernando; Ruz Poveda, Carlos Andrés; Figueredo Machuca, Brenda; Álvarez Solarte, Julián Libardo; Vásquez López, Laura Marcela; Guerrero Castillo, Anlly Melissa; Latandret Solana, Sadid Augusto; Dirección General Marítima (Ed. Dimar, 2021-12)
      El Pronóstico de pleamares y bajamares, y referencias verticales para los principales puertos de Colombia, reporta el análisis físico-matemático realizado a partir de los datos proporcionados por los mareógrafos de la Dimar, tales como el estudio de los coeficientes armónicos, determinación del factor de forma y clasificación del tipo de marea, análisis multizon a del comportamiento de marea y pronósticos de marea. Adicionalmente al tratamiento de los datos de la red mareográfica, la Dimar determina la superficie hidrográfica de referencia vertical (SHRV) para los principales puertos marítimos y sus zonas aledañas, producto que permite cuantificar la variabilidad de las mareas a lo largo de las costas Caribe y Pacífica. La Dimar crea, estandariza y mantiene la infraestructura de soporte para la SHRV, compuesta por las estaciones de observación mareográfica de permanente transmisión y la red de vértices geodésicos con sus carteras de metadatos espaciales, para el buen uso de los usuarios internos y externos que ejecuten actividades marítimas en las aguas jurisdiccionales y que involucren mediciones referidas a un determinado nivel o dátum de marea.
    • Ocean Flag and the Prince Albert II Foundation Monaco

      Ray, Runa (2023)
      Mobilization and education of youth for ocean protection and conservancy through art at the Green shift festival- Monaco.
    • Ocean Flag at the Ocean Conference Lisbon. [2022]

      Ray, Runa (2022)
      Mobilization and education of youth for ocean protection and conservancy through art at the UN Ocean conference Lisbon.
    • Galeón San José, I Campaña de verificación no intrusiva para la seguridad del bien de interés cultural del ámbito nacional

      Chadid Santamaría, Alexandra; Cuta Jiménez, Johann Rossembherg; López Narváez, Yeinner Andrés; Ballestas Torres, Linda Lucía; Aldana Mendoza, Jesús Alberto; Del Cairo Hurtado, Carlos; Armada de Colombia (Ed. Dimar, 2022)
      A lo largo de los últimos tres siglos, el Galeón San José ha suscitado el interés de marinos, historiadores, arqueólogos, académicos, científicos y ciudadanos alrededor del mundo. Su significancia como embarcación Capitana de la Armada de la Guarda, de la Carrera de Indias, dedicada a custodiar y transportar el fisco real de la Corona Española en América le ha merecido una enorme curiosidad asociada a los personajes que estuvieron a bordo, su arquitectura y diseño naval, los impresionantes vestigios de la cultura que se pueden entender a través de su cargamento y los detalles de su última batalla librada contra la flota inglesa cerca de la bahía de Cartagena de Indias en 1708. Tal ha sido el grado de interés que despierta este naufragio, que en su búsqueda se han suscitado profundas discusiones del derecho internacional asociadas a la delimitación marítima del país y las capacidades para el ejercicio de la soberanía sobre las aguas nacionales, remontadas incluso a los años ochenta del siglo pasado. La imagen de la mítica embarcación hundida en el Caribe ha producido también profundas y variadas manifestaciones artísticas y literarias, engalanadas algunas de ellas por la magistral prosa de nuestro premio Nobel de Literatura, Gabriel García Márquez. La existencia de un naufragio de tal importancia en nuestro territorio marítimo nos recuerda que Colombia es un país con alto potencial de Patrimonio Cultural Sumergido (PCS), presente en los litorales y aguas profundas que conectan al archipiélago de San Andrés y Providencia, la península de La Guajira, los puertos de Cartagena de Indias o Santa Marta y en el Pacífico, los puertos de Buenaventura o Tumaco, entre otros territorios, que permiten reencontrarnos con ese pasado común que subyace en las profundidades del mar. El océano ha sido parte fundamental de nuestra formación histórica como nación y, sin duda alguna, ha impregnado nuestra cultura y desarrollo como país bioceánico. La fascinación por investigar y descubrir los secretos de los fondos marinos, recreados permanentemente en figuras como el Galeón San José, posibilita hoy una amplia oportunidad para el estudio científico del territorio marítimo y como una ruta para el reconocimiento de la historia, la posición estratégica, la tradición y los vínculos que desde antaño nos conectan con el mundo. Ante el imponente desafío para la investigación y protección de sus activos marítimos, Colombia ha asumido el desarrollo de la I Campaña de verificación no intrusiva para la seguridad del Bien de Interés Cultural (BIC) Galeón San José disponiendo del recurso humano, los medios tecnológicos propios y la voluntad institucional para alcanzar este hito de la investigación científica marina nacional. Estamos seguros de que el desarrollo de esta campaña posiciona a Colombia como un referente internacional en las discusiones sobre la investigación científica y la protección del patrimonio cultural sumergido, bajo el liderazgo de las mujeres y los hombres que protegen el azul de la bandera.
    • Informe Anual del Centro Colombiano de Datos Oceanográficos (Cecoldo) 2021

      Dirección General Marítima (Ed. Dimar, 2022-02)
      Desde 2016 el Centro Colombiano de Datos Oceanográficos (Cecoldo) emite un informe anual para dar a conocer las actividades desarrolladas año tras año, los datos oceanográficos y de meteorología marina recuperados y catalogados; el establecimiento de compromisos de entrega periódica de datos; las contribuciones de datos abiertos a diferentes iniciativas académicas y científicas; la participación y aportes realizados en diferentes escenarios nacionales y regionales, y el compromiso con la difusión de la información y productos oceanográficos del país. El presente informe corresponde al séptimo número. En su primer capítulo describe campañas oceanográficas y expediciones científicas ejecutadas durante 2021, cuyos datos oceanográficos llegarán a hacer parte del Cecoldo. También se incluye una lista detallada de los datos entregados este mismo año por parte de los centros de investigaciones oceanográficas e hidrográficas y la Red de Medición de Parámetros Oceanográficos y de Meteorología Marina (RedMpomm) de la Dirección General Marítima (Dimar), para un total de 31 conjuntos de datos depositados y disponibles. En temas de gestión de datos, describe las actividades realizadas por parte del Cecoldo en su nuevo rol como responsable nacional del envío de datos para el indicador 14.3.1 de los objetivos de desarrollo sostenible (ODS), con un total de cinco conjuntos de datos enviados al portal del Programa para el Intercambio Internacional de Datos e Información Oceanográfica (IODE) de la Comisión Oceanográfica Intergubernamental (COI). En cifras, el Cecoldo nuevamente reporta un balance positivo en términos de acceso a datos e información; aunque la cantidad de solicitudes de acceso a datos no aumentó con relación al 2020, sí se observó un incremento del 20 % en el volumen de datos entregados y del 45 % en la cantidad de descargas de publicaciones técnicas y científicas disponibles en el Repositorio Digital Marítimo, Fluvial y Costero. Asimismo, se contribuyó con datos abiertos a 32 proyectos o iniciativas académicas y científicas de ciudadanos colombianos y extranjeros. Dando continuidad a las actividades interinstitucionales coordinadas desde el Cecoldo por conducto del Comité Técnico Nacional de Datos e Información Oceánicos (CTN Diocean), en 2021 se diseñó y editó la nueva publicación digital Boletín CTN Diocean, mediante la cual anualmente se darán a conocer las cifras de acceso a datos oceánicos proporcionadas por los sistemas de información nacionales, así como los aportes del país al resultado ‘Un océano accesible’ del Decenio de las Ciencias Oceánicas para el Desarrollo Sostenible 2021-2030, experiencias en buenas prácticas de gestión de datos y actividades de difusión y capacitación desarrolladas.
    • Evaluación citotóxica y genotóxica de metabolitos secundarios de cultivos de bacterias aisladas en la región noroccidental de Cuba

      Céspedes, Ilianet; Laurencio, Yoskiel; Hernández-Balmaseda, Ivones; Fuentes, Fabiana; Caballero, Valia; Cuétara, Elizabeth; Fernández, Miguel David; Ortiz, Eudalys; Rodeiro, Idania (2023-09)
      Revista de Investigaciones Marinas
      Los organismos marinos producen metabolitos secundarios bioactivos y son fuentes para la obtención de nuevos bioproductos de uso humano. Sin embargo, estos compuestos pudieran representar un riesgo para el hombre, por lo que resulta imprescindible realizar es- tudios que permitan descartar aquellos con efectos perjudiciales. En el presente trabajo, se evaluó el potencial de toxicidad in vitro de dos extractos secos (M1061 y M1063), obteni- dos a partir de las cepas bacterianas del grupo de actinomicetos CBM-1061 y CBM-1063, aisladas de sedimentos de manglar de la península de Guanahacabibes, Cuba. Para ello, se evaluó el potencial citotóxico de los extractos en diferentes líneas celulares: MDCK, J774 (células derivadas de tejidos sanos) y CT26, 4T1, MCF-7 (de origen tumoral), mediante el ensayo de reducción de bromuro de dimetiltiazol-difeniltetrazolio (MTT) y en el mo- delo bacteriano Caulobacter crescentus a través del ensayo de sobrevivencia bacteriana. Se evaluaron, también, los posibles efectos sobre el material genético en C. crescentus (Ensayo SOS colorimétrico y resistencia a Rifampicina). Los extractos no fueron tóxicos en el ran- go de concentraciones evaluadas (1-2000 µg/mL) en C. crescentus ni en las líneas celulares hasta 1000 µg/mL después de 48 h de exposición. Tampoco resultaron genotóxicos (50- 2000 µg/mL) ni mutagénicos (50-1000 µg/mL) en C. crescentus. Los resultados obtenidos muestran la no toxicidad de los extractos M1061 y M1063 bajo las condiciones de ensayo.
    • PICES Press, Vol. 31, No. 2, Summer 2023

      Kang, Sukyung; Na, Hanna; Bograd, Steven; Waters, Lori; Chiba, Sanae; Day, Jon C.; Heron, Scott F; Lachance, Hannah; Schmidt, Jörn; Fernandes Salvador, Jose; et al. (North Pacific Marine Science Organization (PICES), 2023-07)
      Intersessional Science Board Meeting 2023 - Note from the new SB Chair. Future SSC's 9th Intersessional Meeting ~Highlights. PICES 2023 ~ See you in Seattle. The 5th International Conference on the Effects of Climate Change on the World's Ocean ECCWO5 (Together we will work; W1 Workshop Report; W2 Workshop Report; S2 Session Report; S3 Session Report; S10 Session Report; S18 Session Report; S19 Session Report; ECOP Update; Presentation Awards; EuroFish). PICES-MAFF Ciguartera Project - Summary of Activities. Exploring National ECOP hubs in PICES member countries. The 44th Pacific Ecology and Evolution Conference (PEEC). Regional Reports (The Bering Sea: Current Status and Recent Trends; Western North Pacific - Current Status and Updates: Sea surface temperatures for the 2022/2023 cold season; The Northeast Pacific: Update on marine heatwave status and trends). The Continuous Plankton Recorder as a platform for sensor development. ICES Annual Science Conference, 2022: Theme Session J. The Development of the SUPREME Network. Remembering Vera Alexander. PICES by the Numbers: #ECCWO5 Calculated Carbon Emissions. PICES Events Calendar. Your PICES Science Images. Open call for PICES Press submissions|About PICES Press
    • Early winter barium excess in the southern Indian Ocean as an annual remineralisation proxy (GEOTRACES GIPr07 cruise).

      van Horsten, Natasha René; Planquette, Hélène; Sarthou, Géraldine; Ryan-Keogh, Thomas James; Lemaitre, Nolwenn; Mtshali, Thato Nicholas; Roychoudhury, Alakendra; Bucciarelli, Eva (2022)
      Biogeosciences
      he Southern Ocean (SO) is of global importance to the carbon cycle, and processes such as mesopelagic remineralisation that impact the efficiency of the biological carbon pump in this region need to be better constrained. During this study early austral winter barium excess (Baxs) concentrations were measured for the first time, along 30∘ E in the southern Indian Ocean. Winter Baxs concentrations of 59 to 684 pmol L−1 were comparable to those observed throughout other seasons. The expected decline of the mesopelagic Baxs signal to background values during winter was not observed, supporting the hypothesis that this remineralisation proxy likely has a longer timescale than previously reported. A compilation of available SO mesopelagic Baxs data, including data from this study, shows an accumulation rate of ∼0.9 µmol m−2 d−1 from September to July that correlates with temporally integrated remotely sensed primary productivity (PP) throughout the SO from data spanning ∼20 years, advocating for a possible annual timescale of this proxy. The percentage of mesopelagic particulate organic carbon (POC) remineralisation as calculated from estimated POC remineralisation fluxes over integrated remotely sensed PP was ∼2-fold higher south of the polar front (19 ± 15 %, n=39) than north of the polar front (10 ± 10 %, n=29), revealing the higher surface carbon export efficiency further south. By linking integrated remotely sensed PP to mesopelagic Baxs stock, we could obtain better estimates of carbon export and remineralisation signals within the SO on annual and basin scales.
    • An indicator of sea ice variability for the Antarctic marginal ice zone.

      Vichi, Marcello (2022)
      The Cryosphere
      Remote-sensing records over the last 40 years have revealed large year-to-year global and regional variability in Antarctic sea ice extent. Sea ice area and extent are useful climatic indicators of large-scale variability, but they do not allow the quantification of regions of distinct variability in sea ice concentration (SIC). This is particularly relevant in the marginal ice zone (MIZ), which is a transitional region between the open ocean and pack ice, where the exchanges between ocean, sea ice and atmosphere are more intense. The MIZ is circumpolar and broader in the Antarctic than in the Arctic. Its extent is inferred from satellite-derived SIC using the 15 %–80% range, assumed to be indicative of open drift or partly closed sea ice conditions typical of the ice edge. This proxy has been proven effective in the Arctic, but it is deemed less reliable in the Southern Ocean, where sea ice type is unrelated to the concentration value, since wave penetration and free-drift conditions have been reported with 100% cover. The aim of this paper is to propose an alternative indicator for detecting MIZ conditions in Antarctic sea ice, which can be used to quantify variability at the climatological scale on the ice-covered Southern Ocean over the seasons, as well as to derive maps of probability of encountering a certain degree of variability in the expected monthly SIC value. The proposed indicator is based on statistical properties of the SIC; it has been tested on the available climate data records to derive maps of the MIZ distribution over the year and compared with the threshold-based MIZ definition. The results present a revised view of the circumpolar MIZ variability and seasonal cycle, with a rapid increase in the extent and saturation in winter, as opposed to the steady increase from summer to spring reported in the literature. It also reconciles the discordant MIZ extent estimates using the SIC threshold from different algorithms. This indicator complements the use of the MIZ extent and fraction, allowing the derivation of the climatological probability of exceeding a certain threshold of SIC variability, which can be used for planning observational networks and navigation routes, as well as for detecting changes in the variability when using climatological baselines for different periods.
    • Using seabird and whale distribution models to estimate spatial consumption of krill to inform fishery management.

      Warwick-Evans, V.; Kelly, N.; Dalla Rosa, L.; Friedlaender, A.; Hinke, J. T.; Kim, J. H.; Kokubun, N.; Santora, J. A.; Secchi, E. R.; Seyboth, E.; et al. (2022)
      Ecosphere
      Ecosystem dynamics at the northwest Antarctic Peninsula are driven by interactions between physical and biological processes. For example, baleen whale populations are recovering from commercial harvesting against the backdrop of rapid climate change, including reduced sea ice extent and changing ecosystem composition. Concurrently, the commercial harvesting of Antarctic krill is increasing, with the potential to increase the likelihood for competition with and between krill predators and the fishery. However, understanding the ecology, abundance, and spatial distribution of krill predators is often limited, outdated, or at spatial scales that do not match those desired for effective fisheries management. We update current knowledge of predator dependence on krill by integrating telemetry-based data, at-sea observational surveys, estimates of predator abundance, and physiological data to estimate the spatial distribution of krill consumption during the austral summer by three species of Pygoscelis penguin, 11 species of flying seabirds, one species of pinniped, and two species of baleen whale. Our models show that the majority of important areas for krill predator foraging are close to penguin breeding colonies in nearshore areas where humpback whales also regularly feed, and along the shelf-break, though we caution that not all known krill predators are included in these analyses. We show that krill consumption is highly variable across the region, and often concentrated at fine spatial scales, emphasizing the need for the management of the local krill fishery at relevant temporal and spatial scales. We also note that krill consumption by recovering populations of krill predators provides further evidence in support of the krill surplus hypothesis, and highlight that despite less than comprehensive data, cetaceans are likely to consume a significant proportion of the krill consumed by natural predators but are not currently considered directly in the management of the krill fishery. If management of the krill fishery is to be precautionary and operate in a way that minimizes the risks to krill predator populations, it will be necessary in future analyses, to include up-to-date and precise abundance and consumption estimates for pack-ice seals, finfish, squid, and other baleen whale species not currently considered.
    • Determination of Trace Metal (Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Co, Cd and Pb) Concentrations in Seawater Using Single Quadrupole ICP-MS: A Comparison between Offline and Online Preconcentration Setups.

      Samanta, Saumik; Cloete, Ryan; Loock, Jean; Rossouw, Riana; Roychoudhury, Alakendra N. (2021)
      Minerals
      The quantification of dissolved metals in seawater requires pre-treatment before the measurement can be done, posing a risk of contamination, and requiring a time-consuming procedure. Despite the development of automated preconcentration units and sophisticated instruments, the entire process often introduces inaccuracies in quantification, especially for low-metal seawaters. This study presents a robust method for measuring dissolved metals from seawater accurately and precisely using a seaFAST and quadrupole Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer (ICPMS), employed in both offline (2016–2018) and online (2020–2021) setups. The proposed method shows data processing, including the re-calculation of metals after eliminating the instrumental signals caused by polyatomic interferences. Here, we report the blank concentration of Fe below 0.02 nmol kg−1, somewhat lower values than that have been previously reported using high-resolution and triple-quad ICPMS. The method allows for the accurate determination of Cd and Fe concentrations in low-metal seawaters, such as GEOTRACES GSP, using a cost-effective quadrupole ICPMS (Cdconsensus: 2 ± 2 pmol kg−1, Cd measured: 0.99 ± 0.35 pmol kg−1; Fe consensus: 0.16 ± 0.05 nmol kg−1, Fe measured: 0.21 ± 0.03 nmol kg−1). Between two setups, online yields marginally lower blank values for metals based on short-term analysis. However, the limit of detection is comparable between the two, supporting optimal instrumental sensitivity of the ICPMS over 4+ years of analysis.