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Light absorption properties and absorption budget of Southeast Pacific waters

Bricaud Annick, Babin Marcel, Claustre Hervé, Ras Josephine, Tieche Fanny. 2010. Journal of Geophysical Research. Oceans.
ARTICLE, (2010 ) - PUBLISHEDVERSION - English (en-GB)
Journal of Geophysical Research. Oceans
OPENACCESS - http://hal.archives-ouvertes.fr/licences/copyright/, info:eu-repo/semantics/OpenAccess.
Audience : RESEARCHERS, STUDENTS
CCSD, Wiley-Blackwell
Subject
[SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography
Domains
Océanographie, Sciences de la Terre, Sciences exactes
Description

[EN] Absorption coefficients of phytoplankton, nonalgal particles (NAPs), and colored dissolved organic matter (CDOM), and their relative contributions to total light absorption, are essential variables for bio-optical and biogeochemical models. However, their actual variations in the open ocean remain poorly documented, particularly for clear waters because of the difficulty in measuring very low absorption coefficients. The Biogeochemistry and Optics South Pacific Experiment (BIOSOPE) cruise investigated a large range of oceanic regimes, from mesotrophic waters around the Marquesas Islands to hyperoligotrophic waters in the subtropical gyre and eutrophic waters in the upwelling area off Chile. The spectral absorption coefficients of phytoplankton and NAPs were determined using the filter technique, while the CDOM absorption coefficients were measured using a 2 m capillary waveguide. Over the whole transect, the absorption coefficients of both dissolved and particulate components covered approximately two orders of magnitude; in the gyre, they were among the lowest ever reported for open ocean waters. In the oligotrophic and mesotrophic waters, absorption coefficients of phytoplankton and NAPs were notably lower than those measured in other oceanic areas with similar chlorophyll contents, indicating some deviation from the standard chlorophyll-absorption relationships. The contribution of absorption by NAPs to total particulate absorption showed large vertical and horizontal variations. CDOM absorption coefficients covaried with algal biomass, albeit with a high scatter. The spectral slopes of both NAP and CDOM absorption revealed structured spatial variability in relation with the trophic conditions. The relative contributions of each component to total nonwater absorption were (at a given wavelength) weakly variable over the transect, at least within the euphotic layer.


[FR] Les coefficients d'absorption du phytoplancton, des particules non algales (NAP) et des matières organiques dissoutes colorées (CDOM), ainsi que leurs contributions relatives à l'absorption totale de la lumière, sont des variables essentielles pour les modèles bio-optiques et biogéochimiques. Cependant, leurs variations réelles en pleine mer restent mal documentées, en particulier pour les eaux claires, en raison de la difficulté à mesurer des coefficients d'absorption très faibles. La campagne BIOSOPE (Biogeochemistry and Optics South Pacific Experiment) a étudié un large éventail de régimes océaniques, des eaux mésotrophes autour des îles Marquises aux eaux hyperoligotrophes du gyre subtropical et aux eaux eutrophes de la zone d'upwelling au large du Chili. Les coefficients d'absorption spectrale du phytoplancton et des NAP ont été déterminés à l'aide de la technique du filtre, tandis que les coefficients d'absorption de la CDOM ont été mesurés à l'aide d'un guide d'ondes capillaire de 2 m. Sur l'ensemble du transect, les coefficients d'absorption des composants dissous et particulaires couvraient environ deux ordres de grandeur ; dans le gyre, ils figuraient parmi les plus faibles jamais enregistrés pour les eaux océaniques ouvertes. Dans les eaux oligotrophes et mésotrophes, les coefficients d'absorption du phytoplancton et des NAP étaient nettement inférieurs à ceux mesurés dans d'autres zones océaniques présentant des teneurs en chlorophylle similaires, ce qui indique un certain écart par rapport aux relations standard entre la chlorophylle et l'absorption. La contribution de l'absorption par les NAP à l'absorption particulaire totale présentait d'importantes variations verticales et horizontales. Les coefficients d'absorption du CDOM variaient en fonction de la biomasse algale, mais avec une forte dispersion. Les pentes spectrales de l'absorption des NAP et du CDOM révélaient une variabilité spatiale structurée en relation avec les conditions trophiques. Les contributions relatives de chaque composant à l'absorption totale hors eau étaient (à une longueur d'onde donnée) faiblement variables sur le transect, du moins dans la couche euphotique.

Keywords
Language
English (en-GB)
Creators
Bricaud, Annick, Babin, Marcel, Claustre, Hervé, Ras, Josephine, Tieche, Fanny
Contributors
Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV) ; Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Sources
Journal of Geophysical Research. Oceans, 2010, 115, ⟨10.1029/2009JC005517⟩, ISSN: 2169-9275, EISSN: 2169-9291
Relation
https://hal.science/hal-03502060
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1029/2009JC005517
Coverage
South Pacific
Name of newspaper
Journal of Geophysical Research. Oceans