Seasonal variability of copepod community structure and abundance modified by the El Niño-La Niña transition (2010), Pacific, Mexico / Variabilidad estacional de la estructura comunitaria y abundancia de copépodos, modificada por la transición El Niño-La Niña (2010) en el Pacífico, México

Abstract Copepods are an important planktonic group, and account for most of the total biomass and species diversity in pelagic marine ecosystems. Seasonal variability of the community structure of copepods in the Eastern tropical Pacific off central Mexico was studied during three distinct hydrodynamic periods in 2010 using statistical and multivariate analyses. The survey period included the second half of the 2009-2010 El Niño (January), the neutral transition period (May-June), and the first half of the 2010-2011 La Niña (October). Seventy-eight copepod species were identified; richness ranged from 11 to 47 species per station, with seasonal averages from 25 species in May to 35 species in January. Cluster analysis indicated that there were four principal groups present across the surveyed periods, defined by January (El Niño), October (La Niña), May offshore stations, and May upwelling stations (cyclonic eddy and coastal stations). There were no significant differences in abundance, but the January (El Niño) cluster was most diverse with 32 species, May offshore and October (La Niña) clusters each had 25 species, and the May upwelling was the least diverse cluster with 18 species. Mesoscale processes were strongest during May, which was the only period with a significant inshore-offshore gradient of species richness and diversity. Canonical correspondence analysis (CCA) revealed that variability was primarily driven by subsurface (75-200 m) ammonium, and surface (0-50 m) temperature, nitrates+nitrites, salinity and phosphorus. Copepodites and adults of the primarily herbivorous Eucalanidae dominated the stations of the upwelling cluster, while copepodites and adults of the carnivorous Euchaetidae dominated the January (El Niño) station cluster. The higher Chl a levels during the less productive (reduced upwelling) El Niño period were probably due to reduced grazing activities and increased ammonium availability through increased zooplankton metabolism. The horizontal distribution of copepods in the Eastern Tropical Pacific off Mexico appears to be principally defined by mesoscale eddy processes (offshore) and upwelling (coastal). These mesoscale processes were affected by El Niño - La Niña transitions, which subsequently disrupted the inshore-offshore gradient and in the case of El Niño likely caused reductions in copepod abundance across the entire region which persisted for the entire study period, and possibly longer.(AU)

Resumen Los copépodos son un importante grupo planctónico y representan la mayor parte de la biomasa total y la diversidad de especies en los ecosistemas marinos pelágicos. La variabilidad estacional de la estructura de la comunidad de copépodos se analizó en el Pacífico central mexicano durante tres períodos hidrodinámicos durante el 2010, mediante análisis estadísticos y multivariados. El período de estudio incluyó la segunda mitad del Niño 2009-2010 (enero), el período de transicional (mayo) y la primera mitad del La Niña 2010-2011 (octubre). Setenta y ocho especies de copépodos fueron identificadas; la riqueza varió de 11 a 47 especies por estación, con promedios estacionales de 25 especies en mayo a 35 especies en enero. El análisis de clúster indicó la presencia de cuatro grupos principales en los períodos estudiados: enero (El Niño), octubre (La Niña), un grupo de estaciones oceánicas en mayo, y un grupo de estaciones de afloramientos en mayo (remolino ciclónico y estaciones costeras). No hubo diferencias significativas en la abundancia entre grupos, pero el grupo de enero (El Niño) fue más diverso con 32 especies. Los grupos de mayo (oceánico) y octubre (La Niña) tenían 25 especies cada uno, y el grupo de mayo (afloramientos) fue el menos diverso con 18 especies. Los procesos de mesoescala fueron más intensos durante mayo, que fue el único período con un gradiente significativo costeroocéano de riqueza de especies y diversidad. El análisis de correspondencias canónicas explicó que la variabilidad se debe principalmente a la concentración de amonio en la capa profunda (75-200), y la temperatura, nitratos + nitritos, salinidad y fósforo presente en la capa superficial (0-50 m) de la columna de agua. Los copepoditos y adultos herbívoros de la familia Eucalanidae, dominaron las estaciones de surgencia, mientras que los copepoditos y adultos carnívoros de Euchaetidae dominaron las estaciones de enero (El Niño). Las concentraciones más altas de Clorofila a durante El Niño, que fue el periodo menos productivo (surgencia reducida), se deben probablemente a la reducción de actividades de pastoreo. La distribución horizontal de copépodos en el Pacífico central mexicano parece estar definida principalmente por la influencia de remolinos de mesoescala (mar adentro) y surgencias (costera). Estos procesos oceanográficos fueron afectados por la transición de El Niño a La Niña, que posteriormente interrumpieron el gradiente costero-oceánico y en el caso de El Niño probablemente causó una disminución en la abundancia de copépodos en toda la región durante todo el período de estudio, que posiblemente persistió en los meses posteriores.(AU)

Vertical distribution of Eucalanoid copepods within the Costa Rica Dome area of the Eastern Tropical Pacific.

A variety of ecological strategies for tolerance of low-oxygen conditions within the Costa Rica Dome (CRD) area of the Eastern Tropical Pacific are documented for the copepod family Eucalanidae. During the summer of 2010, we compared the ecological strategies used by the Eucalanidae inside and outside the central CRD region. We compared the vertical and horizontal distributions of five species, Eucalanus inermis, Subeucalanus subtenuis, Subeucalanus subcrassus, Subeucalanus pileatus and Pareucalanus attenuatus together with Rhincalanus species, in the epipelagic (upper 200 m) among four locations, which we grouped into a section roughly crossing the core CRD area (inside-outside core CRD). The coastal area outside the CRD supported the most diverse assemblage, whereas overall abundance of Eucalanidae in the central CRD was 2-fold greater than outside and dominated by E. inermis (>60%). Eucalanidae in the central CRD had a shallow depth distribution, closely associated with the shallow thermocline (10-20 m). There was no evidence of daily vertical migration in the central CRD, but E. inermis demonstrated vertical migration outside the CRD. The vertical abundance patterns of Eucalanidae in the CRD region reflect complex interactions between subtle physical-chemical differences and food resources.