Effect of internal waves on phytoplankton production in the Southwestern Brazil Bight

Este trabalho visa avaliar o efeito do movimento vertical da comunidade fitoplanctônica nos máximos subsuperficiais de clorofila (MSC) ao longo da termoclina devido a propagação de ondas internas na porção externa da Plataforma Continental Sudeste do Brasil. A região está sujeita as intrusões da Água Central do Atlântico Sul (ACAS) e a coluna de água permanece estratificada entre a primavera e o verão. Altas concentrações de nutrientes na camada de fundo dominada pela ACAS sustentam a produção nova da comunidade fitoplanctônica nos MSC da base da zona eufótica. Dados hidrográficos e biogeoquímicos tais como temperatura, salinidade, nutrientes, clorofila-a e taxas de fotossíntese foram monitorados durante uma série temporal diurna de 48 horas sobre a isóbata de 100 metros ao largo da Ilha de São Sebastião (SP) em intervalos de 1 hora. Entretanto, apesar da disponibilidade de nutrientes, a produção fotossintética pode ser limitada pela baixa intensidade luminosa nesses níveis. O movimento vertical induzido por ondas eleva o MSC, colocando-o em uma profundidade mais iluminada e podendo aumentar significativamente a produtividade local. Ao contrário do que observado na literatura, a passagem de ondas internas não aumentou a concentração de nutrientes na camada de mistura. Os resultados revelaram que as ondas internas podem aumentar em até 24% a fixação de carbono e, portanto, sugerem que as estimativas de produção primária obtidas até agora na zona eufótica do Embaiamento de Santos devem ser reavaliadas.The aim of this research is to evaluate the effect of the vertical displacement of phytoplankton community in subsurface chlorophyll maxima (SCM) on the primary production due to passage of internal waves at outer portion of Brazilian southwestern continental shelf. The study area is influenced by intrusions of South Atlantic Central Water (SACW) thus allowing the water column to remain stably stratified during spring and summer seasons. The new primary production in the SCM at the base of the euphotic zone is sustained by high nutrient concentration in subthermocline portion of the water column, which is directly influenced by SACW intrusions. Hydrographic and biochemical data such as water temperature, salinity, nutrient and chlorophyll-a concentration, as well as photosynthesis rates, were monitored for roughly 48 hours at the fixed location over the 100 m isobath off Sao Sebastiao Island (Southeastern Brazil Bight). In spite of nutrient availability, photosynthetic production may be limited by low light conditions in subthermocline depths. Vertical displacements driven by internal wave propagation may increase light availability in the SCM, therefore having the potential to raise local productivity. Despite previous reports, no significant nutrient concentration increase in the mixed layer was observed during internal wave propagation. The results point to an increase in up to 30% of carbon fixation due to internal waves\' passage and therefore suggest that previous estimates of primary productivity in the Santos Bight should be reviewed