Variabilidad espacio-temporal de florecimientos fitoplanctónicos en el talud y plataforma continental de la Patagonia Argentina usando sensores remotos

Abstract

En este trabajo se estudiaron distintos aspectos de la variabilidad espacial y temporal de la concentración de clorofila-a (Cl-a) en la Plataforma y Talud Continental de la región Patagónica Argentina a partir de datos MODIS/Aqua L3 de 4 km de resolución espacial y 8 días de resolución temporal. Se caracterizó la variabilidad espacio-temporal del producto satelital de concentración de Cl-a y se construyeron mapas de estadísticos básicos como la media, para toda la serie de tiempo (2003-2013) y para los distintos años que la componen. También se construyeron climatologías estacionales y mensuales y se analizaron las anomalías. Por último, se analizaron diferentes metodologías de rellenado y/o modelado de la serie de tiempo y se describió y analizó la variabilidad espacial de las fechas de inicio del florecimiento y máxima concentración de Cl-a, y la frecuencia de ocurrencia de florecimientos. Este estudio sienta las bases para continuar investigando los métodos más efectivos para estudiar los florecimientos algales y su variabilidad en el Mar Argentino, en pos de incluir productos satelitales como la Cl-a en modelos que permitan predecir la ocurrencia de floraciones algales nocivas, la dinámica de ecosistemas marinos y los efectos de los cambios globales en los ciclos biogeoquímicos y climáticos. Asimismo, este estudio intentó contribuir al desarrollo y planificación de la misión SABIA-Mar (CONAE-AEB), que proveerá información de color del mar con una alta resolución espacial para la plataforma continental Argentina.

In this work we studied different aspects of spatio-temporal variability of chlorophyll-a concentration in the Continental Shelf and shelf break of the Argentinian patagonic region by means of a 11-years MODIS/Aqua L3 time series of 4 km spatial resolution and 8 days temporal resolution. We first analyzed the availability of valid data over the study region and characterized its monthly and annual variability. Then, we studied the spatio-temporal variability of satellite chlorophyll-a concentration and mapped descriptive statistics for the whole time series (2003-2013) and interannualy. We also obtained seasonal and monthly climatologies for those statistics and analyzed anomalies. We then compared different methods of gap-filling and reconstructing the time series. Next, we described and analyzed the spatial variability of phenological indexes, such as bloom starting date and date of maximum concentration. Finally, we estimated and described statistical indexes such as bloom occurrence frequency. This study intended to be a baseline on the spatio-temporal patterns of variation of chlorophyll-a concentration in the continental shelf and shelf break of the Argentinian patagonic region, though it is acknowledged that ocean dynamics is too complex to be addressed with a unique index. Nevertheless, it is a first approach to the problem and set the basis to continue researching more effective methods to study algal blooms (and their variability) in the Argentinian sea, with the final goal of including these kind of products in models that allow to predict the occurrence of harmfull algal blooms, the dynamics of marine system and the effects of global changes over climatic and biogeochemical cycles. Finally, this work also intended to contribute with science data to the development and planning of CONAE’s SABIA-Mar mission, which will provide high resolution ocean color data over Argentinian coastal zones and continental shelf.