SPRING EVOLUTION OF WATER COLUMN FEATURES

AND PLANKTONIC COMMUNITIES IN THE GULF OF MILAZZO (SICILY)

Decembrini F.

*

, Bergamasco A., Raffa F., Sitran R., Gangemi E.

IAMC-CNR, Messina, Italy - * decembrini@ist.me.cnr.it

Abstract

The present work is based on original data collected during spring 2003 in the frame of a national programme (MIUR Cluster10-SAM)

dealing with the development of new technologies and approaches to coastal monitoring. Meteoceanographic forcings are crucial factors

in driving dynamics and physical features of coastal waters which in turn strongly in?uence planktonic communities. High-frequency

automatic data improve the detail of the oceanographic context, framing on a longer time-scale the snapshots caught during field

campaigns. Joint interpretation helps in discriminating which process (stratification, mixing) mostly in?uenced planktonic compartment

in early May.

Key-words: Meteoceanographic forcings, phytoplankton, microzooplankton, Tyrrhenian Sea

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

512

Introduction

Scope of this short note is to describe the relations between the

physical features of the water column and the planktonic communities

in the Gulf of Milazzo (Sicily), open to the southern Tyrrhenian sea.

A synthetic characterization of the study area is presented in (1).

A system approach has been adopted by combining data coming

from an automatic platform with quasi-fortnightly field data which

included vertical profiling by CTDOF/Rosette and watersamplings

above-, within- and below-DCM in a selected 120m-deep station.

Standard methods were used for chemical and biological analyses (2).

Results and Discussion

The expected increasing trend of air temperature, initially very

steep (30 degrees in early May), was abruptly interrupted due to a

two-week period of atmospheric instability which forced a decrease

below 20 degrees (Fig. 1). Temperatures raised then to unexpectedly

high values for late spring.

Late-winter water column was homogeneous (15 degrees).

Differential warming of the uppermost layer began in the second half

of April. Seasonal thermocline is already formed in early May (

?

T=5

degrees) when the wind forcing induces a strong mixing which makes

homogeneous the uppermost layer (21 degrees). The water column

warming continues until the end of spring when the thermocline is

about 10 degrees between 5 and 20 m.

Isopycnal trends (Fig. 2) re?ect the initial homogeneity of the water

column (28.4 

s

t

). An evident stratification is then reached, mainly

constrained by bottom salinity and uppermost 40m warming. The

presence of a pycnocline (50m) is therefore observed in early May.

The layer between 28.2 and 28.4 

s

t 

hosts the DCM which appears in

late winter (40m) and reaches 0.5 

µ

g-Chlal

-1

. In late spring this layer

looses buoyancy with the ongoing stratification and carries DCM

down to 70m.

Phytoplankton density (Fig. 3) was generally low and uniform (40

to 50 x10

3

cells l

-1

). A slight decrease in early May (30 x10

3

cells l

-1

)

is then recovered (max 54 x10

3

cells l

-1

). Flagellates (<20 

µ

m)

dominate (80-90%) in the whole period at every depth; the remaining

percentage is equally shared by dino?agellates and diatoms. Only in

late winter these latter are relatively more abundant in the

intermediate layer and dominate in the lowermost one.

Microzooplankton abundance was generally low with minimum in

early April (10 cells l

-1

) and increased till late spring (40 cells l

-1

).

Each of tintinnids and metazoan represented about 40%, non-ciliates

protozoan were 10% of the total. Though vertical distribution of these

groups exhibited no significant differences, tintinnids were little more

abundant in the uppermost layer.

The post spring-bloom outcoming scenario shows phyto?agellates

in a stationary phase, controlled by microzooplankton which exhibits

an increasing trend characterized by a typical delay with respect to the

autotrophic component.

The downlift of the pycnocline in early May induced by water

warming determined the sinking of planktonic communities and the

generalized decrease of their densities. The subsequent recovery of

this biotic component is not in?uenced by wind-induced mixing in

upper layers.

References

1-Decembrini, F., Azzaro, F., Raffa, F., Galletta, M.G., submitted. Short-

term changes of hydrobiological features in the Gulf of Milazzo

(Tyrrhenian Sicily), Rapp. Comm. Int. Mer Médit. (this volume).

2-Standard methods for the Examination of Water and Wastewater,

APHA, 1976, ISBN 0-87553-078-8.

Fig. 1. Platform data: Climatic parameters (24-hours running averages)

and hourly watercolumn thermal structure.

Fig. 2. Field data: Isopleths of density (st) and phytoplankton biomass

(mg-Chla l-1) distribution.

Fig. 3. Planktonic field data: Column-averaged phyto- and microzoo-

planktonic densities.