Published January 1, 2015
| Version v1
Publication
Open
Freshwater distributions and water mass structure in the Amundsen Sea Polynya region, Antarctica
Creators
- 1. Scripps Institution of Oceanography
- 2. University of California, San Diego
- 3. Natural Environment Research Council
- 4. British Antarctic Survey
- 5. University of Georgia
- 6. Rutgers, The State University of New Jersey
- 7. Instituto Nacional de Investigacion y Desarrollo Pesquero
- 8. Lamont-Doherty Earth Observatory
- 9. Columbia University
- 10. Stanford University
- 11. Australian Defence Force Academy
- 12. UNSW Sydney
- 13. Institute of Arctic and Alpine Research
- 14. University of Colorado Boulder
Description
Abstract We present the first densely-sampled hydrographic survey of the Amundsen Sea Polynya (ASP) region, including a detailed characterization of its freshwater distributions. Multiple components contribute to the freshwater budget, including precipitation, sea ice melt, basal ice shelf melt, and iceberg melt, from local and non-local sources. We used stable oxygen isotope ratios in seawater (δ18O) to distinguish quantitatively the contributions from sea ice and meteoric-derived sources. Meteoric fractions were high throughout the winter mixed layer (WML), with maximum values of 2–3% (±0.5%). Because the ASP region is characterized by deep WMLs, column inventories of total meteoric water were also high, ranging from 10–13 m (±2 m) adjacent to the Dotson Ice Shelf (DIS) and in the deep trough to 7–9 m (±2 m) in shallower areas. These inventories are at least twice those reported for continental shelf waters near the western Antarctic Peninsula. Sea ice melt fractions were mostly negative, indicating net (annual) sea ice formation, consistent with this area being an active polynya. Independently determined fractions of subsurface glacial meltwater (as one component of the total meteoric inventory) had maximum values of 1–2% (±0.5%), with highest and shallowest maximum values at the DIS outflow (80–90 m) and in iceberg-stirred waters (150–200 m). In addition to these upwelling sites, contributions of subsurface glacial meltwater could be traced at depth along the ∼ 27.6 isopycnal, from which it mixes into the WML through various processes. Our results suggest a quasi-continuous supply of melt-laden iron-enriched seawater to the euphotic zone of the ASP and help to explain why the ASP is Antarctica's most biologically productive polynya per unit area.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
نقدم أول مسح هيدروغرافي كثيف العينات لمنطقة أموندسن سي بولينيا (ASP)، بما في ذلك توصيف مفصل لتوزيعات المياه العذبة فيها. تساهم مكونات متعددة في ميزانية المياه العذبة، بما في ذلك هطول الأمطار، وذوبان الجليد البحري، وذوبان الجرف الجليدي القاعدي، وذوبان الجبال الجليدية، من مصادر محلية وغير محلية. استخدمنا نسب نظائر الأكسجين المستقرة في مياه البحر (δ 18 O) للتمييز كميًا بين المساهمات من الجليد البحري والمصادر المشتقة من النيازك. كانت الكسور النيزكية عالية طوال الطبقة المختلطة الشتوية (WML)، مع قيم قصوى تتراوح بين 2-3 ٪ (±0.5 ٪). نظرًا لأن منطقة ASP تتميز بـ WMLs العميقة، فقد كانت مخزونات الأعمدة من إجمالي المياه النيزكية مرتفعة أيضًا، حيث تراوحت بين 10–13 متر (±2 متر) بجوار الجرف الجليدي دوتسون (DIS) وفي الحوض العميق إلى 7–9 متر (±2 متر) في المناطق الضحلة. هذه المخزونات هي على الأقل ضعف تلك المبلغ عنها لمياه الجرف القاري بالقرب من شبه جزيرة أنتاركتيكا الغربية. كانت كسور ذوبان الجليد البحري سلبية في الغالب، مما يشير إلى تكوين الجليد البحري الصافي (السنوي)، بما يتفق مع كون هذه المنطقة بولينيا نشطة. كانت الكسور المحددة بشكل مستقل من المياه الجليدية الذائبة تحت السطح (كمكون واحد من إجمالي المخزون النيزكي) لها قيم قصوى تتراوح بين 1-2 ٪ (±0.5 ٪)، مع أعلى وأدنى قيم قصوى عند تدفق DIS (80–90 م) وفي المياه المتجمدة (150–200 م). بالإضافة إلى هذه المواقع الصاعدة، يمكن تتبع مساهمات المياه الذائبة الجليدية تحت السطح على عمق على طول 27.6 درجة مئوية، والتي تختلط منها في WML من خلال عمليات مختلفة. تشير نتائجنا إلى إمداد شبه مستمر من مياه البحر المحملة بالحديد المخصب بالذوبان إلى المنطقة البهيجة من ASP وتساعد في شرح سبب كون ASP هو بولينيا الأكثر إنتاجية بيولوجيًا في القارة القطبية الجنوبية لكل وحدة مساحة.Translated Description (French)
Résumé Nous présentons le premier levé hydrographique densément échantillonné de la région de la Polynie de la mer d'Amundsen (ASP), y compris une caractérisation détaillée de ses distributions d'eau douce. De multiples composantes contribuent au budget de l'eau douce, notamment les précipitations, la fonte de la glace de mer, la fonte de la banquise basale et la fonte des icebergs, provenant de sources locales et non locales. Nous avons utilisé des rapports stables d'isotopes d'oxygène dans l'eau de mer (δ18O) pour distinguer quantitativement les contributions de la glace de mer et des sources dérivées des météorites. Les fractions météoriques étaient élevées tout au long de la couche mixte hivernale (WML), avec des valeurs maximales de 2–3% (±0,5%). Parce que la région ASP est caractérisée par des WML profonds, les inventaires de colonnes d'eau météorique totale étaient également élevés, allant de 10 à 13 m (±2 m) à côté de la plate-forme de glace Dotson (dis) et dans le creux profond à 7–9 m (±2 m) dans les zones moins profondes. Ces inventaires sont au moins deux fois supérieurs à ceux rapportés pour les eaux du plateau continental près de la péninsule antarctique occidentale. Les fractions de fonte de la glace de mer étaient pour la plupart négatives, indiquant une formation nette (annuelle) de glace de mer, ce qui est cohérent avec le fait que cette zone est une polynie active. Les fractions déterminées indépendamment de l'eau de fonte glaciaire souterraine (en tant que composante de l'inventaire météorique total) avaient des valeurs maximales de 1–2% (±0,5%), avec des valeurs maximales les plus élevées et les plus basses à l'écoulement dis (80–90 m) et dans les eaux agitées par les icebergs (150–200 m). En plus de ces sites de remontée d'eau, les contributions de l'eau de fonte glaciaire souterraine ont pu être tracées en profondeur le long de l'isopycne ∼ 27,6, à partir de laquelle elle se mélange au WML par divers processus. Nos résultats suggèrent un approvisionnement quasi-continu en eau de mer enrichie en fer chargée de fonte dans la zone euphotique de l'ASP et aident à expliquer pourquoi l'ASP est la polynie la plus biologiquement productive de l'Antarctique par unité de surface.Translated Description (Spanish)
Resumen Presentamos el primer estudio hidrográfico densamente muestreado de la región de Amundsen Sea Polynya (ASP), incluyendo una caracterización detallada de sus distribuciones de agua dulce. Múltiples componentes contribuyen al presupuesto de agua dulce, incluida la precipitación, el derretimiento del hielo marino, el derretimiento de la plataforma de hielo basal y el derretimiento de icebergs, de fuentes locales y no locales. Utilizamos relaciones estables de isótopos de oxígeno en el agua de mar (δ18O) para distinguir cuantitativamente las contribuciones del hielo marino y las fuentes derivadas de meteoritos. Las fracciones meteorológicas fueron altas a lo largo de la capa mixta de invierno (WML), con valores máximos de 2–3% (±0.5%). Debido a que la región ASP se caracteriza por WML profundos, los inventarios de columnas de agua meteórica total también fueron altos, que van desde 10–13 m (±2 m) adyacentes a la plataforma de hielo Dotson (DIS) y en el canal profundo hasta 7–9 m (±2 m) en áreas menos profundas. Estos inventarios son al menos el doble de los reportados para las aguas de la plataforma continental cerca de la Península Antártica occidental. Las fracciones de fusión del hielo marino fueron en su mayoría negativas, lo que indica una formación neta (anual) de hielo marino, consistente con que esta área sea una polinia activa. Las fracciones determinadas independientemente del agua de deshielo glacial subsuperficial (como un componente del inventario meteórico total) tuvieron valores máximos de 1–2% (±0.5%), con valores máximos más altos y más bajos en el flujo de salida del DIS (80–90 m) y en aguas agitadas por icebergs (150–200 m). Además de estos sitios de surgencia, las contribuciones del agua de deshielo glacial subsuperficial podrían rastrearse en profundidad a lo largo del isopycnal de ~ 27.6, desde el cual se mezcla en el WML a través de varios procesos. Nuestros resultados sugieren un suministro casi continuo de agua de mar enriquecida con hierro cargada de fusión a la zona eufótica del ASP y ayudan a explicar por qué el ASP es la polinia biológicamente más productiva de la Antártida por unidad de área.Files
Files
(6.1 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b378338c425421f344cd1d8ab2493c6f
|
6.1 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- توزيعات المياه العذبة وهيكل كتلة المياه في منطقة بحر أموندسن بولينيا، أنتاركتيكا
- Translated title (French)
- Répartition des eaux douces et structure de la masse d'eau dans la région de la polynie de la mer d'Amundsen, en Antarctique
- Translated title (Spanish)
- Distribuciones de agua dulce y estructura de la masa de agua en la región de Amundsen Sea Polynya, Antártida
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1892893391
- DOI
- 10.12952/journal.elementa.000065
References
- https://openalex.org/W1487837906
- https://openalex.org/W1593071916
- https://openalex.org/W1602611670
- https://openalex.org/W1843825386
- https://openalex.org/W1934995808
- https://openalex.org/W1966210493
- https://openalex.org/W1979548911
- https://openalex.org/W1981187225
- https://openalex.org/W1983946327
- https://openalex.org/W1984453169
- https://openalex.org/W1995882247
- https://openalex.org/W2003371436
- https://openalex.org/W2004060487
- https://openalex.org/W2008160325
- https://openalex.org/W2012815162
- https://openalex.org/W2015465891
- https://openalex.org/W2017195198
- https://openalex.org/W2023512274
- https://openalex.org/W2025163476
- https://openalex.org/W2030485614
- https://openalex.org/W2034191596
- https://openalex.org/W2039248536
- https://openalex.org/W2053710354
- https://openalex.org/W2054069860
- https://openalex.org/W2054435981
- https://openalex.org/W2057628780
- https://openalex.org/W2061122968
- https://openalex.org/W2061417479
- https://openalex.org/W2064260672
- https://openalex.org/W2065878267
- https://openalex.org/W2067409327
- https://openalex.org/W2072162995
- https://openalex.org/W2077115990
- https://openalex.org/W2080328240
- https://openalex.org/W2083067958
- https://openalex.org/W2086119112
- https://openalex.org/W2091385324
- https://openalex.org/W2097317468
- https://openalex.org/W2108001777
- https://openalex.org/W2109203458
- https://openalex.org/W2112365135
- https://openalex.org/W2113565325
- https://openalex.org/W2118542602
- https://openalex.org/W2121800442
- https://openalex.org/W2122590857
- https://openalex.org/W2125664757
- https://openalex.org/W2126876193
- https://openalex.org/W2127435914
- https://openalex.org/W2145463043
- https://openalex.org/W2150022032
- https://openalex.org/W2160348192
- https://openalex.org/W2164013910
- https://openalex.org/W2164907370
- https://openalex.org/W2165040964
- https://openalex.org/W2176894860
- https://openalex.org/W2318996346
- https://openalex.org/W2319954816