Chemical and Biological Oceanographic Conditions in the Estuary and Gulf of St. Lawrence during 2021

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dc.contributor.author

Blais, M.

Galbraith, P. S.

Plourde, S.

Lehoux, C.

Devine, L.

dc.date.accessioned

2024-01-05T15:37:18Z

dc.date.available

2024-01-05T15:37:18Z

dc.date.issued

2023

dc.description.abstract - en

An overview of chemical and biological oceanographic conditions in the Gulf of St. Lawrence in 2021 is presented as part of the Atlantic Zone Monitoring Program (AZMP). AZMP data as well as data from regional monitoring programs are analyzed and presented in relation to long-term means in the context of a warming trend that began in 2010. These long-term means are typically calculated using 1999–2020 as a reference period. Oxygen levels at 300 m reached a record-low concentration in the northwest and central Gulf and in Cabot Strait. Nitrate inventories in the surface layer (0–50 m) of the Gulf were either near or below normal, with record-low levels in the Estuary and northwest Gulf. Mid-layer nitrate inventories (50–150 m) were also below normal in these two subregions, but near or above normal in the other regions. In the bottom layer (150 m–bottom), positive anomalies were found in all Gulf regions with record-high inventories everywhere but in the Estuary. Positive deep nitrate anomalies have been observed regularly since 2012 in the Cabot Strait and the central Gulf and are associated with intrusions of warm and salty waters, but they have been less common in the Estuary over the last decade. The recent increase in the nitrate inventory of the bottom layer is mostly associated with negative anomalies of the N:P ratio and positive anomalies of the Si:N ratio. Annual inventories of vertically integrated chlorophyll a (chl a; 0–100 m) were near normal in all regions except for the Estuary and northwest Gulf, where they were above normal. In these two subregions, the second highest inventories of chl a were observed during fall. Most regions have regularly shown above-normal chl a inventories during fall since about 2014. In contrast, phytoplankton biomass derived from satellite data mostly showed negative annual and fall anomalies in most of the ocean colour polygons over the last four years, including several record-low values in 2021. Spring bloom metric anomalies indicated that the bloom was generally on time but was slightly less intense than normal. Zooplankton biomass was either near or below normal everywhere in the Gulf, with a record-low level in the Estuary/northwest Gulf region. Calanus finmarchicus annual abundance was near normal except at Rimouski station, where it was slightly above normal. C. hyperboreus abundance showed widespread negative anomalies, including a record-low level in the northeast Gulf. Small calanoids were at record-high abundances at Rimouski station and in the Estuary/northwest Gulf region, and their abundances were also above normal in the Magdalen Shallows, and at the Shediac Valley station. Abundances of warm-water copepods were also at record-high levels in the Estuary/northwest Gulf region as well as in northeast Gulf and Magdalen Shallows, and abundances were also above normal in other regions. Cold-water copepod abundances were either near normal or above normal, and record-high values were observed at both high-frequency monitoring stations. The characterization of C. finmarchicus phenology at Rimouski station indicated that the peak of early copepodite stages (CI–CIII) was the earliest and longest-lasting peak ever recorded.

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Un aperçu des conditions océanographiques, chimiques et biologiques du golfe du Saint-Laurent en 2021 est présenté dans le cadre du Programme de Monitorage de la Zone Atlantique (PMZA). Les données du PMZA, ainsi que celles provenant de programmes de monitorage régionaux, sont analysées et présentées en fonction des moyennes à long terme (climatologie), dans le contexte d'un réchauffement ayant commencé en 2010. Ces moyennes à long terme sont habituellement calculées à partir des données récoltées pour la période 1999-2020. Les concentrations d’oxygène dissous à 300 m ont atteint des minimums record dans le nord-ouest et le centre du golfe, ainsi que dans le détroit de Cabot. Les inventaires de nitrates dans la couche de surface (0-50 m) du golfe étaient près de la normale ou sous la normale, avec des minimums record dans l’estuaire et le nord-ouest du golfe. Les inventaires de nitrates de la couche intermédiaire (50-150 m) étaient aussi sous la normale dans ces deux sous-régions, mais au-dessus de la normale dans les autres régions. Dans la couche profonde (150 m-fond), des anomalies positives ont été trouvées dans toutes les régions du golfe, avec des maximums record partout, sauf dans l’estuaire. Des anomalies positives de nitrate ont été mesurées régulièrement depuis 2012 dans le centre du golfe et le détroit de Cabot, en lien avec l’entrée d’eaux chaudes et salées, mais elles ont été plutôt rares dans l’estuaire au cours de la dernière décennie. L’augmentation récente de l’inventaire de nitrates dans la couche profonde est principalement associée à des anomalies négatives du ratio N:P ainsi qu’à des anomalies positives du ratio Si:N. Les inventaires annuels de la chlorophylle a intégrée verticalement (chl a; 0-100 m) étaient près de la normale dans toutes les régions, sauf l’estuaire et le nord-ouest du golfe où ils étaient au-dessus de la normale. Dans ces sous-régions, les deuxièmes inventaires les plus élevés de chl a intégrée verticalement ont été enregistrés à l’automne. La plupart des régions ont régulièrement montré des inventaires de chl a au-dessus de la normale l’automne depuis 2014 environ. En revanche, la biomasse de phytoplancton estimée à partir des observations satellitaires a principalement montré des anomalies négatives dans la plupart des polygones de couleur de l’océan au cours des quatre dernières années, incluant plusieurs minimums record dans les moyennes annuelles et automnales de 2021. Les métriques du bloom printanier étaient principalement près de la normale ou légèrement négatives. Ainsi, le bloom était généralement dans les temps, mais un peu moins intense qu’à l’habitude. La biomasse de zooplancton était près de la normale ou sous la normale partout dans le golfe, avec un minimum record dans la région de l’estuaire et du nord-ouest du golfe. L’abondance annuelle de Calanus finmarchicus était près de la normale, excepté à la station de Rimouski, où elle était légèrement au-dessus de la normale. L’abondance de C. hyperboreus a présenté des anomalies négatives partout, incluant un minimum record dans le nord-est du golfe. Les abondances des petits calanoïdes étaient à des niveaux record à la station de Rimouski et dans la région de l’estuaire/nord-ouest du golfe, et au-dessus de la normale sur le plateau madelinien, incluant la station de la vallée de Shediac. Les abondances des copépodes d’eau chaude étaient elles aussi à des niveaux record dans la région de l’estuaire/nord-ouest du golfe, le nord-est du golfe et le plateau madelinien; et au-dessus de la normale dans les autres régions. Les abondances des copépodes d’eau froide étaient soit près ou au-dessus de la normale, et atteignaient des niveaux records aux deux stations de monitorage à haute fréquence. La caractérisation de la phénologie de C. finmarchicus à la station de Rimouski indique que le pic de jeunes stades copépodites (CI-CIII) était de loin le pic le plus précoce et celui qui a duré le plus longtemps depuis le début de la série temporelle.

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1 online resource (iv, 74 pages) : maps, charts

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1 ressource en ligne (iv, 74 pages) : cartes, graphiques

dc.identifier.citation

Blais, M., Galbraith, P.S., Plourde, S., Lehoux, C. and Devine, L. 2023. Chemical and Biological Oceanographic Conditions in the Estuary and Gulf of St. Lawrence during 2021. DFO Can. Sci. Advis. Sec. Res. Doc. 2023/045. iv + 74 p.

dc.identifier.govdoc

Fs70-5/2023-045E-PDF

dc.identifier.isbn

9780660489179

dc.identifier.issn

1919-5044

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https://waves-vagues.dfo-mpo.gc.ca/library-bibliotheque/41190828.pdf

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1481

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en

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Fisheries and Oceans Canada, Canadian Science Advisory Secretariat

dc.relation.istranslationof

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1482

dc.subject - en

Nature and environment

Water

dc.subject - fr

Nature et environnement

Eau

dc.subject.en - en

Nature and environment

Water

dc.subject.fr - fr

Nature et environnement

Eau

dc.title - en

Chemical and Biological Oceanographic Conditions in the Estuary and Gulf of St. Lawrence during 2021

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Report

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iv, 74 pages

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2023/045

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