The biogeochemistry of nutrients, dissolved oxygen and chlorophyll a in the Catalan Sea (NW Mediterranean Sea)

Abstract

[EN] Reference depth profiles of dissolved inorganic nutrients, dissolved oxygen and chlorophyll a are described for the Catalan Sea using quality controlled data. Phosphate, nitrate and silicate show typical nutrient profiles, with nutriclines at different depths. Maximums of nitrite, dissolved oxygen and occasionally ammonium are found within the photic zone, close to the deep chlorophyll maximum. In intermediate waters we found a minimum of dissolved oxygen coincident with maximum concentrations of phosphate and nitrate. Ammonium concentration is unexpectedly high in the mesopelagic zone, where there are still measurable nitrite concentrations. The origin of such high ammonium and nitrite concentrations remains unclear. We also identify and describe anomalous data and profiles resulting from eutrophication, western Mediterranean Deep Water formation and dense shelf water cascading. The N:P ratio in deep waters is 22.4, which indicates P limitation relative to the Redfield ratio. However, the N:P ratio above the deep chlorophyll maximum in stratified surface waters is <4 (<8 including ammonium). The depth profiles of key biogeochemical variables described in this study will be a useful reference for future studies in the Catalan Sea (NW Mediterranean Sea) in order to validate data sampled in this area, to identify anomalous processes, and to study the evolution of the ecosystem following the undergoing global change

[ES] En este artículo se describen perfiles de profundidad de referencia para nutrientes inorgánicos disueltos, oxígeno disuelto y clorofila a en el Mar Catalán. Estos perfiles se han creado usando datos que han superado un control de calidad. Los perfiles de fosfato, nitrato y silicato son típicos de nutrientes, pero las nutriclinas se encuentran en diferentes profundidades. En la zona fótica, cerca del máximo profundo de clorofila, hay concentraciones máximas de nitrito, oxígeno disuelto y, ocasionalmente, amonio. En aguas intermedias se han detectado concentraciones mínimas de oxígeno disuelto coincidentes con concentraciones máximas de fosfato y nitrato. En la zona mesopelágica se encuentran concentraciones inesperadamente altas de amonio, así como concentraciones de nitrito por encima del límite de detección, cuyo origen se desconoce. En el presente estudio también se identifican y describen datos y perfiles anómalos resultantes de procesos de eutrofización, de formación de agua mediterránea profunda (WMDW), o de cascadas de agua densa (DSWC). La relación N:P en aguas profundas es 22.4, indicando limitación por fósforo relativo a la relación de Redfield. No obstante, la relación N:P por encima del máximo profundo de clorofila en aguas estratificadas es menor que 4 (menor que 8 si el amonio se incluye en la relación). Los perfiles de profundidad descritos en este estudio son una referencia para futuros estudios en el mar Catalán, útiles para validar datos obtenidos en esta área, para identificar procesos anómalos y para estudiar la evolución del ecosistema como consecuencia del cambio global