Title

Variabilidad decadal de las diatomeas en los sedimentos laminados de la cuenca de San Lázaro en el sur de la corriente de California: El último siglo

Decal variability of the diatoms in the laminate sediments of San Lazaro basin in the southern California current: the last century

Author

MARIA AUXILIO ESPARZA ALVAREZ

Contributor

Juan Carlos Herguera García (Thesis Adviser)

Access level

Open Access

Summary or description

En este trabajo reconstruimos la variabilidad de las especies de diatomeas y sus asociaciones a lo largo del último siglo XX para evaluar su respuesta y sensibilidad a la dinámica oceanográfica y climática en la zona transicional de la parte sur al Sistema de la Corriente de California (SCC). Hemos separado nuestro trabajo en dos partes para analizar de una manera integrada las diatomeas de los sedimentos laminados de la cuenca de San Lázaro y extraer el máximo de información que nos permitan establecer los mejores indicadores de la variabilidad ecológica y oceanográfica de posterior utilidad en reconstrucciones paleoceanográficas. En el capitulo 1 utilizamos la fracción ≥38 µm de las muestras por tres razones: 1) logística, la identificación de las diatomeas ≥38 µm es más rápida que la identificación de las diatomeas menores a este tamaño, 2) identificar las diatomeas grandes que covarían en el tiempo, observar sus cambios y establecer sus posibles relaciones con los cambios físicos de la columna de agua y, 3) recuperar la posible perdida de información valiosa o su subestimación debido al pequeño porcentaje, en términos de abundancia, que representa esta fracción con respecto al total de la muestra que se presenta en el segundo capitulo. La variabilidad de las asociaciones de diatomeas ≥ 38 µm a lo largo del siglo es aparentemente paralela al calentamiento de la Corriente de California (CC). Observamos una clara sucesión en la comunidad sensible a los cambios de temperatura superficial del mar y a las posibles condiciones de mezcla de la columna de agua superficial. La serie de tiempo de la muestra total muestra como la variabilidad de la asociación de diatomeas esta representada principalmente por los cambios en los géneros Cyclotella y Chaetoceros (esporas). Otra observación importante es que el grupo de especies planctónicas muestran una mayor información ecológica en la fracción ≥38 µm, mientras que el grupo de especies no planctónicas muestra una producción y transporte asociados a la variabilidad mareal en ambos tipos de muestras. En la zona transicional de la CC de la parte sur del SCC, el genero Cyclotella y las esporas de Chaetoceros son los indicadores mas importantes de las condiciones oceanográficas y climáticas debido a que estos grupos alcanzan porcentajes hasta del 72 % y para el caso del grupo género Cyclotella por su alta coherencia con el índice de oscilación decadal del Pacífico. Las series de acumulación de diatomeas ≥38 µm y la total muestran consistentemente una asociación de sus valores altos con años fríos y sus valores bajos con años cálidos y como estas series de acumulación responden en forma inversa al patrón de variabilidad del índice de oscilación decadal del Pacifico. Se observan dos disminuciones significativas en la acumulación total, una durante en la década de 1940 y otra a mediados de la década de 1970. Esta última se observa también en la serie de acumulación de las diatomeas ≥38 µm y en las series acumulación total y ≥45 µm de la Cuenca de Santa Barbara, lo que muestra la coherencia espacial de la respuesta ecológica de las diatomeas a la variabilidad climática de la cuenca del Pacífico a escala decadal en ambas cuencas. La comparación de las medias de las series de tiempo de la acumulación de diatomeas de la muestra total para los períodos 1952-1988, 1952-1976, 1977-1988 entre las cuencas Santa Bárbara y San Lázaro muestra consistentemente mayores valores en Santa Bárbara. Durante el período de intensificación del SCC (1952-1976) la acumulación de diatomeas fue 5.3 veces mayor en la parte central que en la parte sur, mientras que durante el período 1977-1988 cuando este sistema pierde parte de su intensidad esta diferencia se reduce a un factor 2.6. Solo el último período puede asociarse al factor 2 de diferencia del patrón de intensificación de surgencias entre las dos zonas. Ambas cuencas son menos productivas a partir de 1976, lo que esta relacionado al cambio de régimen decadal del Pacífico y probablemente con el calentamiento global de las temperaturas superficiales del mar.

In this thesis we assessed the use of diatoms species and assemblages as proxies for reconstructing the dynamic oceanography and climatology to different time scales in the transitional zone of the southern part of the California Current System (CCS) for the XXth century. We separated this work in two parts to extract the maximum of information and find the best proxies of oceanographic variability for paleoceanographic reconstructions. In chapter 1 we use observations on the ≥38 µm fraction samples for three reasons: 1) logistic, diatoms ≥38 µm identification is faster than for smaller diatoms, 2) to identify diatoms that covary with time, to observe their variability, and to establish their possible relations with the physical changes of the water column, and 3) to recover invaluable ecological information from this size fraction that other size would be underestimate due great dilution introduced the smaller species. Diatom assemblage (≥ 38 µm) variability shows a parallel trend to the warming of the California Current (CC). The assemblage extracted from factor analysis show a clear succesion during the XXth Century, which is highly sensitive to the changes in surface temperature and mixing surface waters. In chapter 2 we presented total sample analysis which shows how the diatom assemblages are mainly represented by changes in the genera Cyclotella and Chaetoceros spores. The planktic species group shows similar information than the ≥38 µm fraction, while not planktic species group shows a production and transport probability associated to tidal variability. In the transitional zone of the CC of the southern part of the SCC, the genera Cyclotella and Chaetoceros spores are the best proxies of the oceanographic variability reaching percentages of up to 72 %, while the Cyclotella group shows high coherence with the PDO. Diatoms ≥38 µm and total accumulation series of San Lázaro basin shows, in general, that higher (lower) values are associated with cool (warm) years showing an anticorrelated pattern with the PDO index. Two significant decreases in their accumulation were observed, one during the 1940’s, and other in the mid-1970’s. The last one coincides with the one observed in Santa Barbara basin sediments (Lange et al., 1990) that shows the synchronized response of both regions to the mid 1970’s to large scale oceanographic shift in the Pacific. The comparison of the means of total diatom accumulation for the periods: 1952- 1988, 1952-1976, and 1977-1988 between basins show that consistently mean accumulation is greater in Santa Barbara basin. Between the 50’s until the mid 70’s mean diatom accumulation rate 5.3 times greater in Santa Barbara basin than in San Lázaro basin, while after the 1970’s shift this change decreased to a factor of 2.6 in parallel to the large scale oceanographic change observed along the California Current.

Publisher

CICESE

Publish date

2007

Publication type

Doctoral thesis

Format

application/pdf

Language

Spanish

Citation suggestion

Esparza Alvarez,M.A.2007.Variabilidad decadal de las diatomeas en los sedimentos laminados de la cuenca de San Lázaro en el sur de la corriente de California: El último siglo.Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.250 pp.

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Repositorio Institucional CICESE

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