Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

158

Introduction

In the marine environment the coupling between pelagic and benthic

systems is an issue to growing interest in recent years (1). Benthic activity

in marine areas is dependent on phytoplankton production in the overlying

water column. Observations in the western Alboran Sea indicate biological

and geochemical structures in the water column that appear to be associat-

ed with the local circulation pattern (2). This pattern is in?uenced by both

the in?owing Atlantic jet through the Strait of Gibraltar, which follows a

wave-like path towards the east (3; 4), and local winds. The Atlantic jet cre-

ates a geostrophic front and leaves an area of divergence between the front

and the continental shelf, promoting the upwelling of nutrient-rich deep

Mediterranean water.This upwelling produces an increase in the primary

productivity in this area (2). Moreover, the frequent local SW winds induce

periodic upwelling events along the coast of Málaga (5), providing higher

productivity in the coastal area. In this study we address the question of

whether the enhancement in productivity associated with these oceano-

graphic features has consequences for the benthic ecosystem underneath.

Material and methods

The sampling was carried out in January 2000, on board the R/V “Odon

de Buen”. Sediment samples were taken at 23 stations located along 6 dif-

ferent transects which ranged from 13 m to 540 m depth. Chlorophyll a

(Chla), phaeopygments (Phaeo), organic matter (OM) and its biochemical

composition: proteins (PRT) and soluble carbohydrates (sCHO) were

determined in sediment samples. A CTD profile was carried out at each

station.

Results

The circulation pattern observed during the cruise showed the in?uence

of the Atlantic front in the area under study (Fig.1). 

The position of the front is indicated by the isohaline of 36.6 PSU.

Higher salinities were observed near the coast due to upwelling of deep

Mediterranean water. Moreover, the high values of salinity found at station

M5 suggest a cyclonic circulation. 

Overall, the organic matter (OM) content in sediments, and its con-

stituents PRT and sCHO, showed higher values in the coastal stations of

transects T and M, and in most of the offshore stations. (Figure 2). T 

hose

are the stations in?uenced by coastal upwelling and the front respective 

ly.

The organic matter distribution in the oceanic stations appeared to show the

same wave 

-like pattern as that observed in the Atlantic jet. The OM content

ranged from 0.9% at the station R1 (a coastal station out of the in?uence of

the upwelling) to 6.2% at the station P3 (most-in?uenced by the front).

sCHO concentrations ranged from 0 to 220 µg/g. sCHO showed a sim-

ilar distribution to the OM although the maximum values were found

slightly displaced towards the West. The sCHO maxima encountered in

transect T may be explained not only by the presence of the coastal

upwelling, but also by terrestrial imputs by the Guadalhorce river.The

minimum was found at station R1. 

PRT distribution in surface sediments showed a similar pattern to that

observed for OM: high values in the zone in?uenced by the upwelling and

in the oceanic stations affected by the front. The highest protein concen-

trations were observed at station P3 (>410 µg/g). There were also high

concentrations of proteins in the deeper stations of the transect V (V3, V4)

suggesting again the wave-like path of the Atlantc jet. 

In generall, Chlorophyll a (Chla) concentrations in sediment were very

low.The higher values were found in the coastal stations and in the west-

ernmost oceanic station, P3. Station R3, also displayed high values. The

distribution of phaeopigments (Phaeo) showed the maximum values in the

coastal stations of transect T probably due to OM inputs from the river.

The high values observed for all the organic matter constituents studied

at station P3, despite its notable depth (540 m), could be explained by the

strong in?uence of the front. The enhancement of productivity associated

with the front would be re?ected in a larger vertical ?ux of phytodetritus

to the sea ?oor at this station. The low values in OM, PRT and CHO in sed-

iments of the eastern area (transect R, especially R1) re?ect the oligotro-

phy of the overlying waters, which are out of the in?uence of the front.

Despite the low values of OM constituents at R1, that station displayed a

high Chla/Phaeo ratio. This high ratio may be due to benthic microalgae

biomass, since R1 is only 13 m depth. The results of this preliminary study

strongly suggest the presence of pelagic-benthic coupling in this area.

References:

1.- Graf G., 1992. Benthic-pelagic coupling: a benthic view.Oceanogr.

Mar. Biol. Annu. Rev., 30: 140-190.

2.- Minas H.J., Le Corre P., and Raimbault P., 1991. Biiological and

geochemical signatures associated with the water circulation through the

Strait of Gilbraltar and in the Western Alboran Sea. J. Geophys. Res., 96:

8755-8771.

3.-Tintoré J., Gomis D., Alonso S. and Parrilla G., 1991. Mesoscale

dynamics and vertical motion in the Alboran Sea. J. Phys. Oceanogr., 21:

811-823.

4.- Lafuente J.G., Cano N., Vargas M., Rubín J.P. and Hernandez-Guerra

A., 1998. Evolution of the Alboran Sea hydrographic structures during

July 1993. Deep Sea Res.I., 45:39-65.

5.- Cano N. and García J., 1991. Corrientes en el litoral malagueńo. Baja

Frecuencia.Bol. Inst. Esp. Oceanogr., 7(2):59-77.

ORGANIC MATTER DISTRIBUTION IN SURFICIAL SEDIMENTS FROM WESTERN ALBORAN SEA

Ramirez*,T., Sebastián, M. and Abad, E.

Spanish Institute of Oceanography, Oceanographic Centre of Malaga, Fuengirola, Malaga, Spain - teodoro.ramirez@ma.ieo.es

Abstract

In order to address the question of whether there is a pelagic-benthic coupling in the western Alboran Sea, we studied the distribution of

organic matter, proteins, carbohydrates, chlorophyll and phaeopigments in the surface sediments of this area. The distribution of these

variables was compared with the oceanographic features in the overlying water column. The results suggest the existence of a pelagic-

benthic coupling in this zone.

Keywords: Alboran Sea, Sediments, Upwelling, Organic matter

Figure 1. Area of study.Distribution of salinity at 10 m depth.The black

solid line separates Atlantic (S<36.6 PSU) from Mediterranean waters.

Figure 2.Distribution of proteins in surface sediments (µg/g).(Solid

lines show the concentration of PRT=200 (µg/g).