Satellite-derived phytoplankton biomass and production variability in 2 contrasting coastal areas: off southern California and off northern Baja California

In order to compare phytoplankton biomass (satellite-derived chlorophyll, Chlsat) and production (PP), and sea surface temperature (SST) between the regions north and south of the Ensenada Front, time series were generated from satellite imagery for 250-km transects perpendicular to the coast: one off La Jolla (TLJ), southern California (USA), and the other off San Quintin Bay (TSQB), Baja California (Mexico). Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) SST and Chlsat monthly composites and PP monthly composites were used for the 2002–2016 period. An “average year” was generated for each transect and each variable as an approximation to the climatology. Data show spatial variation in Chlsat and PP with higher values in the coastal zone (>10.0 mg·m–3 and >4.0 g C·m–2·d–1, respectively) than offshore (~0.1 mg·m–3 and 0.4 g C·m–2·d–1, respectively), while SST showed, in general, minimum values in the coastal zone (~15.0 oC) and maxima offshore (~21.0 oC). In the coastal zone, Chlsat values were higher on TSQB than on TLJ. However, sometimes phytoplankton biomass was higher in the offshore waters of TLJ than in the offshore waters of TSQB because of the effect of high Chlsat plumes coming from Point Conception into the Southern California Bight. The SST, Chlsat, and PP variations had clear seasonal and interannual components. Spectral analysis shows that the seasonal component of variation was dominant for the 3 variables. The 2004 central Pacific type of El Nino, the 2014 “Blob”, and the 2015–2016 eastern Pacific type of El Nino had very strong effects on phytoplankton biomass and production along both transects. Nevertheless, the effects generally tended to be stronger at TLJ than at TSQB. There are spatial variations in the coastal dynamics of the California Current System, and thus the effects of seasonal and interannual events will not be the same at different geographic locations. Se generaron series de tiempo de imagenes satelitales para 2 transectos de 250 km perpendiculares a la costa, uno frente a La Jolla (TLJ), California (EUA), y otro frente a la bahia San Quintin (TBSQ), Baja California (Mexico), para comparar la biomasa (clorofila derivada de satelite, Chlsat) y produccion fitoplanctonicas (PP) y la temperatura superficial del mar (TSM) entre las regiones al sur y al norte del Frente Ensenada. Se utilizaron composiciones mensuales de TSM y Chlsat del sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), y de PP para 2002–2016. Se genero un “ano promedio” para cada transecto y cada variable como aproximacion a la climatologia. Los datos mostraron que Chlsat y PP fueron mayores en la zona costera (>10.0 mg·m–3 y >4.0 g C·m–2·d–1, respectivamente) que en la oceanica (~0.1 mg·m–3 y 0.4 g C·m–2·d–1, respectivamente), mientras que la TSM presento, en general, valores minimos en la zona costera (~15.0 oC) y maximos mar adentro (~21.0 oC). En la zona costera los valores de Chlsat fueron mas altos en TBSQ que en TLJ. Sin embargo, algunas veces la biomasa fitoplanctonica fue mas alta en la zona oceanica de TLJ que en la de TBSQ debido al efecto de lenguetas de Chlsat alta fluyendo de punta Concepcion hacia la ensenada del sur de California. Las variaciones de la TSM, Chlsat y PP tuvieron componentes estacionales e interanuales claros. El analisis espectral mostro que el componente estacional fue dominante para las 3 variables. El Nino de 2004 del tipo Pacifico central, el “Blob” de 2014 y El Nino de 2015–2016 del tipo Pacifico oriental tuvieron efectos muy fuertes en la biomasa y produccion fitoplanctonicas en ambos transectos. Sin embargo, en general, hubo una tendencia a que los efectos fuesen mas fuertes en TLJ que en TBSQ. La dinamica costera del Sistema de la Corriente de California tiene variaciones espaciales, y esto hace que los impactos de eventos estacionales e interanuales sean diferentes en las diversas localidades geograficas.