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Whitt D. B., Levy Marina, Taylor J. R. (2017). Low-frequency and high-frequency oscillatory winds synergistically enhance nutrient entrainment and phytoplankton at fronts. Journal of Geophysical Research : Oceans, 122 (2), 1016-1041. ISSN 2169-9275

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Lien direct chez l'éditeur doi:10.1002/2016jc012400

Titre
Low-frequency and high-frequency oscillatory winds synergistically enhance nutrient entrainment and phytoplankton at fronts
Année de publication2017
Type de documentArticle référencé dans le Web of Science WOS:000398063100015
AuteursWhitt D. B., Levy Marina, Taylor J. R.
SourceJournal of Geophysical Research : Oceans, 2017, 122 (2), p. 1016-1041. ISSN 2169-9275
RésuméWhen phytoplankton growth is limited by low nutrient concentrations, full-depth-integrated phytoplankton biomass increases in response to intermittent mixing events that bring nutrient-rich waters into the sunlit surface layer. Here it is shown how oscillatory winds can induce intermittent nutrient entrainment events and thereby sustain more phytoplankton at fronts in nutrient-limited oceans. Low-frequency (i. e., synoptic to planetary scale) along-front wind drives oscillatory cross-front Ekman transport, which induces intermittent deeper mixing layers on the less dense side of fronts. High-frequency wind with variance near the Coriolis frequency resonantly excites inertial oscillations, which also induce deeper mixing layers on the less dense side of fronts. Moreover, we show that low-frequency and high-frequency winds have a synergistic effect and larger impact on the deepest mixing layers, nutrient entrainment, and phytoplankton growth on the less dense side of fronts than either high-frequency winds or low-frequency winds acting alone. These theoretical results are supported by two-dimensional numerical simulations of fronts in an idealized nutrient-limited open-ocean region forced by low-frequency and high-frequency along-front winds. In these model experiments, higher-amplitude low-frequency wind strongly modulates and enhances the impact of the lower-amplitude high-frequency wind on phytoplankton at a front. Moreover, sensitivity studies emphasize that the synergistic phytoplankton response to low-frequency and highfrequency wind relies on the high-frequency wind just below the Coriolis frequency.
Plan de classementEcologie, systèmes aquatiques [036] ; Limnologie physique / Océanographie physique [032] ; Sciences fondamentales / Techniques d'analyse et de recherche [020]
LocalisationFonds IRD [F B010069462]
Identifiant IRDfdi:010069462
Lien permanenthttp://www.documentation.ird.fr/hor/fdi:010069462

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