H. J. Minas

Université de Bretagne Occidentale, Brest, Brittany, France

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    ABSTRACT: Previous hydrological investigations of the Gibraltar Strait have left some questions unanswered as regards the composition of the Mediterranean outflow into the Atlantic Ocean. In the present study, nutrient, oxygen, and chlorophyll distributions are used to characterize the main water masses flowing through the Strait of Gibraltar and the Alboran Sea, with particular reference to Levantine Intermediate Water (LIW) and Western Mediterranean Deep Water (WMDW). High chlorophyll a concentrations, reaching 3 mug L-1 at the subsurface, are observed in the northern part of the anticyclonic Alboran Sea gyre. The salinity subsurface minimum (~=36), located temporarily in the strait, corresponds to high nutrient concentrations (7-8 mug at. L-1). Diagram analysis shows that in the upwelling area off the Spanish coast, nutrients are largely transported into the photic zone, and that photosynthetic nitrate consumption actually takes place. Consequently, the formation of the Alboran Sea O2 extraminimum can be related to the enhanced new production. Most of the lowest O2 values (
    Journal of Geophysical Research Atmospheres 01/1991; 96:8755-8771. · 3.44 Impact Factor
  • Global Biogeochemical Cycles 01/1989; 3(4):315-335. · 4.68 Impact Factor
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    ABSTRACT: The enhanced oxygen minimum in the western Alboran Sea is the result of a chain of processes starting with nutrient injection into the inflowing Atlantic water at the Strait of Gibraltar. These nutrients originate in the outflowing Levantine Intermediate Water, outflowing Mediterranean deep water, and inflowing North Atlantic Central Water (from 200 m). They are injected into the inflowing Atlantic surface water by strong mixing at the eastern end of the Strait. They move with Atlantic surface waters along the Spanish coast, mix with nutrients upwelling in the northwestern Alboran Sea and stimulate phytoplankton productivity. The organic matter produced by this mechanism is transported both with the anticyclonically flowing waters of the Alboran gyre and with the waters that converge at the center of the gyre. Sedimentation in this convergence zone helps to deliver this organic matter to the Levantine Intermediate. Water where bacteria metabolize it to CO2 at the expense of the existing oxygen. This mechanism develops the most intense oxygen minimum zone in the Mediterranean Sea.
    Deep Sea Research Part A Oceanographic Research Papers 07/1988;
  • Bernard Coste, Pierre Le Corre, Hans Joachim Minas
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    ABSTRACT: New data of inorganic, particulate and dissolved organic forms of nitrogen, phosphorus and silicon from the Mediterranean Sea near the Strait of Gibraltar allow an estimate of the exchanges of these elements between the Mediterranean Sea and the Atlantic Ocean. Input by Atlantic waters is lower than output by the Mediterranean waters. The difference accounts for about 10% of the total nitrogen and phosphorus outflow and for about 50% of the total silicon outflow. The deficit appears to be balanced by the nutrient supply from land drainage. The dissolved organic nitrogen and phosphorus are about 50% of the total nitrogen and phosphorus inflow and less than 30% of the outflow. The Mediterranean Sea appears to be an active basin of mineralization.
    Deep Sea Research Part A Oceanographic Research Papers 05/1988;
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    HANS JOACHIM MINAS, MONIQUE MINAS, THEODORE TRAIN PACKARD
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    ABSTRACT: A combination of Broenkow's nutrient oxygen model and Bowden's residence time evaluation of upwelled waters enabled us to calculate the "net community production" (NCP) in coastal upwelling areas (NW Africa, SW Africa, Peru) and in an open upwelling (Costa Rica Dome). Since NCP represents mainly new production in terms of phosphorus or nitrogen, and since it derives from integrated nutrient consumption over the main production area, a good picture of the average fertility of these zones is obtained. In terms of carbon, NCP averaged 0.6 g C m-2 d-l off Peru, 1.1 off SW Africa, and 2.3 off NW Africa. However, production budget per kilometer of coastline is greater for both Peru and SW Africa than it is for NW Africa. The lower activities off Peru and off SW Africa correspond to a relatively high nutrient-low chlorophyll (HNLC) situation, char- acterized by a slowly growing phytoplankton standing stock. Such HNLC situations are greatly pronounced in the Costa Rica Dome, with NCP values as low as 0.14 g C m-2 d-l. Herbivorous grazing in the freshly upwelled source water appears to be the most plausible explanation for the low chlorophyll. This mechanism for cropping phytoplankton and retarding nutrient uptake pro- vides a way to spread nutrient input to the open ocean. Italso explains the prevalence of oxygen undersaturation (and CO, oversaturation) in the surface waters of the equatorial upwelling. By using the NW African data and NCP and ammonium excretion rates from the literature we could calculate an Eppley ffactor (pN0, - : pNO,- f pNH,+) of 0.64. *
    Limnology and Oceanography - LIMNOL OCEANOGR. 01/1986; 31(6):1182-1206.
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    Minas H, Minas M, Packard T
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    ABSTRACT: When in frontal zones of upwelling areas, a two-component mixing of nutrient rich upwelled water and oligotrophic offshore waters occurs, the amounts of nutrient consumed (- Delta N) and oxygen produced (+ Delta O2) can be evaluated by a detailed analysis of diagrams, in which salinity is the conservative parameter. By this same method, the corresponding T-S diagram allows a determination of the net heat gain of the upwelling water body during its offshore transport, and consequently the corresponding residence time in the photic zone. By integrating the nutrient consumption over the whole upwelling area, it is possible to obtain a more realistic average value of the productivity than with direct measurements of photosynthetic activity (14C and other incubation methods). The Pacific Ocean upwellings are richer, and within the Atlantic Ocean, the nutrient richer SACW in regard to the NACW (south and North Atlantic Central Waters) explains greater carbon budgets in the concerned upwelling zones.
    01/1984;
  • Minas H, Coste B, Minas M
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    ABSTRACT: Satellite infrared imagery shows that a cooling of the sea furface occurs in the Strait of Gibraltar and along the Spanish coast in the Alboran Sea. Since this cooling has an internal origin, it implicates also a nutrient transport into the photic zone. A high chlorophyll area off the Spanish coast, also shown by ocean color imagery (CZCS, Nimbus 7) demonstrate a high productivity. Hydrological and chemical observations made during the French "MEDIPROD IV" cruise on the Jean-Charcot allow to explain this high productivity. The high productivity entertains at mid-depth, by organic sedimentation, an oxygen minimum layer which corresponds to a nutrient maximum (phosphate and nitrate). This high biological activity is useful for hydrological purposes since the tracer qualities of biochemical parameters lead to a better understanding of the circulation pattern and especially of the origin of the Mediterranean outflow.
    01/1984;
  • Chapter: Respiration
    Flows of Energy and Materials in Marine Ecosystems, 01/1984: pages 150; Plenum Publishing.
  • HJ Minas, TT Packard, M Minas, B Coste
    Journal of Marine Research. 01/1982; 40(3):615-641.
  • TT Packard, HJ Minas, T Owens, A Devol
    Oceanic sound scattering prediction, Plenum Press, New York. 01/1977;
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    ABSTRACT: The present investigation re-examines hydrological features, the inorganic phosphate distribution and primary productivity near the “Hyères” Islands in the French Mediterranean in the early summer divergence zone as previously studied by MINAS and BLANC (1970). In addition, concentrations of particulate nitrogen, Chl-a and nitrate have been determined. Uptake rates of 15N-labelled nitrate (“new production”) and the oxygen consumption (ETS-activity) by the phytoplankton population have been estimated.
    Internationale Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrographie 01/1976; 61(3):373-381.
  • P. L. Laborde, H. J. Minas
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    ABSTRACT: 1. La distribution verticale journalire des taux d'adnosine triphosphate (ATP) et de la production primaire a t observe pendant deux priodes d'environ 10 jours en un point fixe de la Mditerrane nord-occidentale (Boue Laboratoire du CNEXO). 2. Les valeurs d'ATP et de la production croissent de jour en jour au cours des deux priodes d'observation. On compare cette volution celle de la situation hydrologique. 3. Les courbes d'activit photosynthtique et de la biomasse en fonction de la profondeur montrent toutes les deux un maximum subsuperficiel. 4. Le maximum d'ATP est situ le plus souvent au-dessous de celui de la production, surtout lorsque les valeurs des deux paramtres sont leves. 5. La discussion porte sur l'origine probable du maximum d'ATP et sur sa position par rapport celui de la production. Une conversion des valeurs d'ATP en terme de chlorophylle a sur la base de 1 mg ATP= 250 mgC et 1 mg chlorophylle a=60 mgC conduit des valeurs de l'indice de productivit des eaux de surface relativement leves (2,4 14 mgCmg chlorophylle ah-1). Vertical distribution of daily primary production rates and adenosine triphosphate (ATP) concentrations were observed during two periods (7–17 March, and 4–14 April, 1969), at a fixed station in the northern Mediterranean Sea (CNEXO Laboratory Buoy). The ATP values and the 14C-uptake rates increased daily during the two observation periods; this increase is compared to variations in hydrological conditions. Vertical profiles of both photosynthetic activity and biomass (ATP) revealed a subsuperficial maximum. The ATP maximum is usually below the photosynthetic maximum, especially when the values of both parameters are high. The probable origin of the ATP maximum and its relation to the production maximum are discussed. A conversion of the ATP values in terms of chlorophyll a, on the basis of 1 mg ATP=250 mgC and 1 mg chlorophyll a=60 mgC, leads to relatively high values of the productivity index (2.4 to 14 mgCmgChl a -1h-1).
    Marine Biology 01/1974; 25(3):203-212. · 2.39 Impact Factor
  • Tethys. 01/1974; 6(1-2):157-170.
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    ABSTRACT: 1. Durant la mission Mdiprod I du N.O. Jean Charcot (1–15 mars et 3–17 avril 1969) dans le bassin nord-occidental de la mer Mditerrane, la situation hydrobiologique prcdant le rchauffement printanier est la suivante: la turbulence verticale crc des structures concentriques o les teneurs en sels nutritifs augmentent de la priphrie vers le centre. Par contre, les biomasses phytoplanctoniques et les taux d'assimilation en carbone sont minimaux aussi bien sur le pourtour qu'au centre du bassin, alors qu'ils sont maximaux sur un anneau intermdiaire. 2. Une mthode d'apprciation de la fertilit des eaux de surface a t utilise pour tenter d'expliquer la prsence de deux zones voisines (centrale et anneau intermdiaire) dans lesquelles les biomasses phytoplanctoniques varient en fonction inverse des teneurs en lments nutritifs minraux. Elle consiste compaper in vitro les rponses (assimilation de carbone et dveloppement cellulaire) de quelques algues unicellulaires cultives dans ces eaux de type diffrent. 3. Il n'apparat pas de relation claire entre les rsultats obtenus in vitro et les structures hydrobiologiques in situ. Par contre, les diffrences notables observes lors des mesures in vitro entre les eaux correspondant aux deux parties de la campagne peuvent tre relies au dveloppement du phytoplancton observ in situ entre la premire et la deuxime partie. Ces rsultats conduisent admettre que le dveloppement du phytoplancton in situ cre un conditionnement de l'eau de mer qui se manifeste sur l'activit in vitro. 4. C'est le conditionnement organique des eaux plutt qu'un phnomne physique qui serait responsable de la diffrence d'assimilation du carbone mesure in situ entre les eaux de la zone turbulente et les eaux de l'anneau intermdiaire. Le rle inhibiteur d l'aspect mcanique de la turbulence n'intervient que pour les deux stations o celle-ci est maximale. 5. La rponse des phytoplanctontes est spcifique: Phaeodactylum tricornutum crot sur l'ensemble des caux de la premire partie, tandis que Chaetoceros lauderi ne prsente aucun dveloppement et cela parceque le premier n'a pas les mmes besoins de conditionnement que le second. Si ces deux espces se dveloppent mieux sur les eaux rcoltes au cours de la deuxime partie de la campagne, par contre Chlamydomonas magnusii ne pousse sur aucun des chantillons tudis. 6. L'ensemble des rsultats obtenus montre que la fertilit d'une eau de mer est fonction non seulement des sels minraux habituellement doss mais galement de la matire organique dissoute. Celle-ci interviendrait peut-tre en tant que substrat per se, mais aussi en formant des complexes organo-mtalliques susceptibles de faciliter l'assimilation de certains mtaux indispensables la croissance. Bioassays were performed on surface-water samples, collected during the Mdiprod I cruise of the R.V. Jean Charcot in the northern part of the Mediterranean Sea. Physiological responses of axenic algal cultures were measured in order to characterize the different water masses. The responses obtained are specific to each algal strain: Phaeodactylum tricornutum grows in all waters sampled during the first part of the cruise, while Chaetoceros lauderi does not develop because of its different nutritional requirements; Chlamydomonas magnusii does not grow in any of the tested samples. No clear relationship exists between the results obtained in vitro and those obtained in situ but, on the whole, the waters collected during the second part of the cruise allow a higher growth of the test algae in vitro. This higher fertility is probably related to the algal bloom which occurred between the first and the second part of the cruise. In the authors' opinion the great difference in uptake rates observed between the high-turbulence area (low production) and the adjacent area (high production), may be related more to biological conditioning than to any physical process. However, physical mixing seems to be responsible for inhibition of primary productivity at the two stations where mixing attains maximum values.
    Marine Biology 11/1973; 23(4):267-274. · 2.39 Impact Factor
  • G. Jacques, H. J. Minas, M. Minas, P. Nival
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    ABSTRACT: 1.1. En mars, durant la mission Mdiprod I du Jean Charcot, les conditions hydrologiques sont caractrises par un mlange vertical avec transport des sels nutritifs vers la couche euphotique. Entre cette zone de mlange et la bordure priphrique oligotrophe, on trouve une rgion o la prsence simultane de sels nutritifs et de stabilit cre des conditions favorables une pousse planctonique.En mars, durant la mission Mdiprod I du Jean Charcot, les conditions hydrologiques sont caractrises par un mlange vertical avec transport des sels nutritifs vers la couche euphotique. Entre cette zone de mlange et la bordure priphrique oligotrophe, on trouve une rgion o la prsence simultane de sels nutritifs et de stabilit cre des conditions favorables une pousse planctonique. 2.2. En avril, la stabilisation par rchauffement permet une lvation gnrale des biomasses, particulirement au large o le mlange vertical fut intense.En avril, la stabilisation par rchauffement permet une lvation gnrale des biomasses, particulirement au large o le mlange vertical fut intense. 3.3. Les taux de production atteignent 2 gCm-2. jour-1 et la chlorophylle a dpasse 3 mgm-3. Ces valeurs leves pour une rgion rpute oligotrophe sont pourtant conformes la fertilit potentielle tablie sur la teneur en sels nutritifs.Les taux de production atteignent 2 gCm-2. jour-1 et la chlorophylle a dpasse 3 mgm-3. Ces valeurs leves pour une rgion rpute oligotrophe sont pourtant conformes la fertilit potentielle tablie sur la teneur en sels nutritifs. 4.4. Des conditions de stabilit suffisantes pour le dveloppement du phytoplancton sont cres soit par intrusion d'une eau riche en sels nutritifs dans un systme oligotrophe stratifi (pousse hivernale), soit par stratification thermique d'une eau de mlange (pousse printanire).Des conditions de stabilit suffisantes pour le dveloppement du phytoplancton sont cres soit par intrusion d'une eau riche en sels nutritifs dans un systme oligotrophe stratifi (pousse hivernale), soit par stratification thermique d'une eau de mlange (pousse printanire). 5.5. Le long des ctes, la salinit faible empche les mlanges; la situation est constamment oligotrophe.Le long des ctes, la salinit faible empche les mlanges; la situation est constamment oligotrophe. 6.6. Biomasse et production sont du mme ordre de grandeur dans la rgion provenale et dans la rgion Cte d'Azur pourtant moins expose aux conditions rigoureuses. Dans cette dernire zone, l'apport nutritif par intrusion d'eau intermdiaire joue un rle important alors que le mlange vertical est la base de la fertilisation dans la rgion provenale.Biomasse et production sont du mme ordre de grandeur dans la rgion provenale et dans la rgion Cte d'Azur pourtant moins expose aux conditions rigoureuses. Dans cette dernire zone, l'apport nutritif par intrusion d'eau intermdiaire joue un rle important alors que le mlange vertical est la base de la fertilisation dans la rgion provenale. Hydrological observations, and measurements of nutrient chemistry, plankton biomass, and production were carried out during the Mdiprod I cruise of the R.V. Jean-Charcot. The March cruise was characterized by almost winter conditions, exhibiting strong vertical mixing of water masses in the offshore region and nutrient transport up to the photic zone. According to the working hypothesis, the strong vertically mixed area (e.g. Station 15) and the surrounding oligotrophic area are separated by an intermediate zone, where both nutrients and stability have produced phytoplankton-bloom conditions. During the April cruise, highest biomass and production rates were encountered everywhere in the offshore region, and especially in the previously mixed area of central divergence. Production was as high as 2 gCm-2 day-1, and the standing crop of chlorophyll was 3 mgm-3; such values are rather important for the so called poor Mediterranean Sea. Salinity-phosphate and chlorophyll-phosphate diagrams are presented. Biomass and production rates are in agreement with the potential fertility based on the nutrient content of the waters. The disappearance of 1 atg PPO4 by photosynthetic uptake corresponds to 7.7 mg chlorophyll a, which represents the autotrophic biomass remaining after grazing by the simultaneous zooplankton bloom. Biomass and production features are analyzed in regard to interaction of both nutrient availability and the stability of water masses. Stability conditions can be created either by intrusion of local mixing in a stratified oligotrophic area (winter bloom), or by thermal stratification of the upper layer (spring bloom). In the latter case, the highest biomasses are present in the zone where the nutrients were previously introduced by mixing. The oligotrophic situation remained constant during the two crunises in the surrounding coastal area, which is characterized by low-salinity water and, therefore, absence of vertical nutrient transport into the photic zone. Chlorophyll pigment concentration and photosynthetic rates in the Cote d'Azur region are similar to those in the Provence region; this situation may result more from upwelling of nutrient-rich intermediate water than from the mixing process which predominates in the latter region.
    Marine Biology 11/1973; 23(4):251-265. · 2.39 Impact Factor
  • B. Coste, J. Gostan, H. J. Minas
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    ABSTRACT: 1. Durant la mission Mediprod I du N.O. \laJean Charcot\ra, les secteurs int\'eress\'es par des m\'elanges verticaux hivernaux du bassin nord-occidental de la Mer M\'editerran\'ee ont fait l'objet d'une \'etude hydrologique destin\'ee \`a une meilleure compr\'ehension de la circulation des sels nutritifs ainsi que des ph\'enom\`enes biologiques de productions phyto- et zooplanctonique. Cette rgion est caractrise du dbut la fin de la campagne par un courant gostrophique cyclonique. Le relief dynamique de l'aire interne de la zone ainsi dlimite forme donc un bassin. Mais son model est irrgulier et on y observe principalement deux cuvettes profondes. L'une occupe la rgion sparant la France continentale de la Corse (rgion Corse-Cte d'Azur), l'autre dont le fond est le point dynamique le plus bas (rgion provenale) est situe 60 milles au sud de Marseille autour du point de coordonnes 42 N et 5 E. Il est connu que dans ces cuvettes, zones de divergence, la stratification des couches d'eau prsente une stabilit prcaire, susceptible d'atteindre pendant l'hiver un quilibre indiffrent. 2. La premi\`ere partie de la campagne (1 au 15 mars 1969) s'est d\'eroul\'ee sous des conditions atmosph\'eriques encore hivernales. La couche d'eau homog\`ene, dite couche de m\'elange, ne d\'epasse pas les 100 premiers m\`etres, alors que, durant la p\'eriode imm\'ediatement pr\'ec\'edente (r\'esultats de la campagne Medoc), la couche de m\'elange pouvait atteindre une profondeur sup\'erieure \`a 1000 m. Les consquences de ces mlanges actifs et profonds persistent au cours de la premire partie de Mediprod I. A l'intrieur des zones de densit superficielle leve ( t > 29.00) existent plusieurs secteurs o l'tat de mlange est tel que la temprature maximale de la colonne d'eau ne dpasse pas 13C et la salinit 38.45 Dans ces zones, la structure classique trois couches (eaux superficielles, intermdiaires et profondes) est efface. La prsence dans l'eau superficielle de la fraction d'eau provenant de la profondeur par suite des mlanges se manifeste par une sous-saturation en oxygne dissous (sat3=5 atg/l). Au contraire, en profondeur, les mlanges provoquent un appauvrissement en sels nutritifs et des concentrations plus leves en oxygne. Les zones centrales des deux rgions prospectes sont soumises l'action de facteurs de mme nature mais d'intensit diffrente. Ceci explique probablement que dans la rgion Corse-Cte d'Azur l'intensit du mlange soit moindre et intresse une superficie plus faible que dans la rgion provenale; en consquence, l'enrichissement en sels nutritifs des niveaux super-ficiels est galement infrieur. Les valeurs de temprature superficielle relativement leves pour cette priode hivernale (t>13C) associes des salinits suprieures ou gales 38.45 sont dues une remonte d'eaux intermdiaires dans les niveaux proches de la surface. Il s'agit l d'une modalit d'apport nutritif vers la couche euphotique qui mrite d'tre souligne. Les eaux superficielles la priphrie du bassin sont caractrises par une salinit plus faible du type atlantique (S) et qui leur confre une certaine stabilit vis--vis des eaux sous-jacentes. Les mlanges verticaux ne peuvent y atteindre des immersions suffisamment profondes et conduire un enrichissement important de la couche superficielle. 3. Le seconde partie de la campagne (3 au 17 avril 1969) s'est d\'eroul\'ee sous des conditions atmosph\'eriques plus temp\'er\'ees. Le relief dynamique est quasiment inchang\'e mais, sous l'effet du r\'echauffement printanier, la densit\'e des eaux de surface diminue en tous points du secteur. La stabilit\'e de la couche superficielle provoque des conditions favorables \`a une pouss\'ee phytoplanctonique intense, en particulier dans les r\'egions ayant b\'en\'efici\'e de l'apport nutritif profond. Il en r\'esulte une consommation quasi compl\`ete des sels nutritifs sur l'ensemble du secteur, et qui s'accompagne d'une oxyg\'enation d'origine biologique. En profondeur, la structure hydrologique est analogue celle existant durant la premire partie avec toutefois une lgre tendance un retour vers des conditions de stratification. 3. Les conditions de circulation cyclonique au large des c\^otes de Provence et de la C\^ote d'Azur font que l'\'evolution observ\'ee entre les deux parties de la campagne s'op\`ere sur place. Les changements li\'es \`a l'advection de masses d'eaux \'etrang\`eres \`a la r\'egion semblent mineurs, \`a en juger d'apr\`es la constance de la salinit\'e de surface et la stabilit\'e du relief dynamique. Ces circonstances ont permis d'valuer la consommation des sels nutritifs par photosynthse durant le laps de temps de un mois pour l'ensemble du secteur provenal. Le bilan prsente un dficit en sels nutritifs qui, converti en carbone, reprsente environ trois quarts du bilan de carbone assimil, mesur par la mthode au 14C. During two periods (1 to 15 March and 3 to 17 April, 1969), the R.V. Jean Charcot accomplished hydrological, chemical, and biological observations in the northern portion of the Western Mediterranean Sea. The main aim was to study the influence of the intensive vertical mixing of water masses on primary and secondary productions during winter. Earlier work in this area had revealed, in the offshore region, relatively large biomasses and high production rates during spring; considering the low potential fertility of Mediterranean waters, this finding may be explained by the effective vertical transport of nutrients upwards to the photic zone. The present paper discusses the hydrological features and the distribution of nutrients (phosphates and nitrates), in these areas, where, in winter, formation of deep water occurs. Observations were made down to 1,000 m on a grid of stations centred at 42N; 5 E (rgion provenale) and another series of stations in the region Corse-Cte d'Azur. These two areas are characterized by cyclonic gyres, in which each centre shows a sector of high surface density ( t > 29.00). The surface mixed layer encountered is not deeper than 100 m; however, the Medoc Group (1970) has described formation of a homogeneous layer down to more than 1000 m. Many well-mixed water columns (maximum temperature and salinity at any depth do not exceed 13C and 38.45, respectively) remain and occupy the western portion of the high surface density area; everywhere, the Mediterranean 3-layer system (superficial, intermediate and deep waters), more or less affected by mixing, remains well developed in the coastal region, and especially in the region of Cte d'Azur and Corsica. At some places, relatively high surface temperature (>13C) associated with high salinity shows that the intermediate water fraction reaches the surface not only by direct vertical mixing, but also by any other dynamic lifting process, which constitutes another way of nutrient transport to the photic layer. The highest surface nutrient (0.3 atg/l P–PO4; 5 atg/l N–NO3) and the lowest surface oxygen content (saturation 6 g-at P–PO4 per 16,000 km2 per month, converted on the atomic basis of P:C=1:106 represents almost 75% of the carbon production obtained by 14C-uptake measurements.
    Marine Biology 09/1972; 16(4):320-348. · 2.39 Impact Factor
  • H. J. Minas
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    ABSTRACT: 1. La distribution de l'oxygne et ses variations saisonnires dans les niveaux suprieurs en Mditerrane Nord-Occidentale sont analyses sur la base des donnes hydrologiques, et en relation avec la distribution du phosphore minral et les donnes de mesure de la production au moyen du 14C. Le maximum subsuperficiel associ la thermocline dpend de facteurs physiques et biologiques. L'accroissement d'oxygne par activit photosynthtique est maximum dans la zone de divergence. Le calcul de la quantit d'oxygne biologique produite par mtre carr de surface est effectu en appliquant l'quation donne par Redfield et al. (1963) aprs avoir valu la variation vraie des concentrations en oxygne et phosphore minral, en tenant compte des proportions du mlange mi-profondeur entre l'eau d'hiver et l'eau du mme niveau et de mme densit. Ce procd ayant ncessit l'analyse des diffrents diagrammes (T–O2, T–S, S–PO4 et S–O2) semble fournir des rsultats satisfaisants. La quantit d'oxygne biologique calcule sur la base de la consommation de phosphore minral en utilisant le rapport atomique O/P=-276 entre l'hiver et l't dans la partie basse de la zone photosynthtique est du mme ordre de gradeur que l'accroissement d'oxygne observ. Une production faible, l'accumulation de la plus grande partie d'oxygne biologique sous la thermocline ainsi que la consommation d'oxygne par rgnration dans l'eau chaude superficielle font que le dpart d'oxygne vers l'atmosphre est trs faible. La vitesse de pntration d'oxygne de l'atmosphre dans l'eau doit tre leve lorsque, par hiver trs froid, le mlange vertical intense provoque une soussaturation importante des eaux de surface. 2. Les productions organiques annuelles bases sur la consommation directe des phosphates d'origine profonde constituent environ un quart de la production obtenue par la mthode au 14C. Le concept des production nouvelle et rgnre dfinies par Dugdale et Goering (1967) incite procder de futures mesures d'assimilation des diverses formes d'azote en Mditerrane. 3. L'importance du mlange dans le sens vertical et son extension horizontale dans le bassin Nord-Occidental au cours d'un hiver froid laissent esprer un bilan de production nouvelle, et done une biomasse planctonique nettement suprieurs ceux observs en 1964, anne caractrise par un hiver prcdent doux. 4. Compte tenu de la fertilit potentielle faible des eaux profondes (P–PO4=0.4 0,5atg/l) la production peut tre considre comme relativement leve. Etant donn que la teneur en phosphore des autres rgions mditerranennes est plus faible, la rgion de divergence du bassin Nord-Occidental est sans doute la plus fertile, les zones de dilution fluviatile exceptes. The distribution of oxygen and its seasonal variations in the upper layers of the Mediterranean Sea (northern part of the occidental basin) are analysed on the basis of hydrological features and in relation to phosphate distribution and data of 14C-uptake measurements. The well developed subsurface maximum of oxygen, associated with the summer thermocline, depends upon both physical and biological factors. The observed increase of oxygen through photosynthetic activity is maximal in the divergence zone. Biological oxygen content is calculated by applying the equation given by Redfield et al. (1963) after the oxygen and phosphate concentrations at various water depths have been computed, taking into account the proportions in which cold, winter water is mixed with water of the same depth and density. This is carried out by analysis of various diagrams (T–S, T–O2, S–PO4 and S–O2). The results obtained by this procedure seem to be satisfactory, since the O2 calculated on the basis of phosphate consumption (assuming a O/P ratio of-267:1) between winter and summer in the lower part of the photic zone is of the same order of magnitude as the observed oxygen increase. Low production, accumulation of the greatest part of the oxygen under the thermocline and supposed consumption by regeneration processes in the warm superficial water results in very low loss of oxygen into the atmosphere. The exchange rate of oxygen entering the water from the atmosphere can be expected to be intensive during a very cold winter, when the deep mixed layer results in undersaturation of the water surface. The yearly organic production by direct consumption of phosphates is about 1/4 of that obtained by the 14C-method. The concept of new and regenerated productions defined by Dugdale and Goering (1967) will be of use in future measurements of nitrogen uptake. The well recorded vertical mixing in the northern part of the western Mediterranean Basin which attains its maximum vertical and horizontal limits during extreme winter conditions, permits us to conclude that, in this region, the yearly balance of new production —more important for higher trophic levels — can be expected to be substantially higher than the yearly amount obtained when the preceding winter is as moderate as that of 1964. Production can be considered relatively high in regard to the low potential fertility of deep water (P–PO4-0.4-0.5 atg/l). The latter is, nevertheless, the highest of those of all Mediterranean regions; the divergence zone of the western basin seems to be the most fertile, if fluvial dillution zones are excepted.
    Marine Biology 01/1970; 7(3):181-204. · 2.39 Impact Factor
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    ABSTRACT: 1. Une tude hydrobiologique des eaux de surface de l'Etang de Berre a permis de dcrire la distribution et les corrlations d'un ensemble de facteurs. Ces derniers se subdivisent en facteurs physico-chimiques temprature, salinit, oxygne dissous, alcalinit, sels nutritifs: phosphates, nitrates, nitrites, silicates et biologiques (production organique primaire, chlorophylle a, seston, carbone particulaire, numration et dtermination qualitative des organismes phytoplanctoniques, albumine, zooplancton quantitatif et pualitatif). 2. La structure hydrographique faible gradient thermohalin permet de diffrencier deux masses d'eau. Une structure de rpartition de facteurs fort gradient (oxygne et sels nutritifs) se superpose la structure hydrologique. La corrlation ngative observe entre phosphates et oxygne, existant pendant les priode de stabilit dans le sens vertical, se transpose ici dans le sens horizontal sous l'action du Mistral qui provoque une remonte des eaux du fond dans la partie Nord de l'Etang. 3. La production organique primaire, les concentrations d'autres facteurs (chlorophylle a, densit des cellules, carbone particulaire, albumine) sont trs sonvent jusqu' fois suprieures celles de la mer Mditerrane, confirmant l'eutrophie de l'Etang. La partie Nord est nettement plus fertile que le Sud, l'accroissement moyen tant dans un rapport de 1 3. 4. Dans la composition du phytoplancton, les diatomes (en particulier Nitzschia delicatissima Cleve) prdominent sur les dinoflagells. Le zooplancton est principalement base de coppodes (Acartiidae). On trouve une corrlation de distribution pour les compositions centsimales du phytoplancton et du coppode Acartia latisetosa. 5. Une rpartition plus ou moins rgulire des dtritus masque les ventuelles corrlations liant les facteurs indicateurs de biomasse. 6. La description dtaille d'un systme cologique par une tude in situ ncessite la connaissance de nombreux facteurs; malgr cela, l'ide de la complexit des problmes abords se trouve confirme, d'autant plus que seule la partie superficielle a t tudie et que l'on n'a pu saisir qu'une tape de l'volution annuelle de ce rgime hydrobiologique. A comparison of biological and hydrographical factors was carried out in the surface waters of the Etang de Berre near Marseille. The following parameters were compared: primary production, chlorophyll a, seston, particulate carbon and albumin as biochemical indicators; temperature, salinity, oxygen, alcalinity and nutrients (phosphate, nitrate, nitrite and silicate) as physico-chemical parameters. Furthermore, quantitative and qualitative determinations of phytoplankton and zooplankton were made. During the investigations a negative correlation was found between the content of oxygen and the concentration of dissolved phosphorus. In the northern part of the area under investigation a vertical movement toward the surface exists, which can be explained by winds from the north (Mistral). The primary production and others biological factors are ten times more intensive than in the Mediterranean Sea. This fact may be due to eutrophication. In regard to the plankton, the diatoms —especially Nitzschia delicatissima CLEVE — are dominant. A relation between the percentage composition of phytoplankton and the copepod Acartia latisetosa was found.
    Marine Biology 05/1967; 1(1):43-55. · 2.39 Impact Factor