Discarge compilation from The Global River Discharge (RivDIS) Project

The Global River Discharge (RivDIS) data set contains monthly discharge measurements for 1018 stations located throughout the world. The period of record varies widely from station to station, with a mean of 21.5 years. These data were digitized from published UNESCO archives by Charles Voromarty, Balaze Fekete, and B.A. Tucker of the Complex Systems Research Center (CSRC) at the University of New Hampshire. River discharge is typically measured through the use of a rating curve that relates local water level height to discharge. This rating curve is used to estimate discharge from the observed water level. The rating curves are periodically rechecked and recalibrated through on-site measurement of discharge and river stage.

Investigation of sediment core PS2556 from Bellingshausen Sea, Antarctica

Die Rekonstruktion der glaziomarinen Sedimentationsprozesse am antarktischen Kontinentalrand des westlichen Bellingshausenmeeres erfolgte durch die sedimentologische Auswertung eines 962 cm langen Schwerelotkernes aus 3594 m Wassertiefe. Der Kern wurde während des Fahrtabschnittes ANT-XI/3 mit dem FS "Polarstern" vom Scheitel einer Sediment- "Drift" gezogen. An dem Sedimentkern wurde eine lithologische Beschreibung, sowie sedimentologische Untersuchungen und sedimentphysikalische Messungen durchgeführt. Anhand der Ergebnisse konnten signifikante Änderungen in der Zusammensetzung und Struktur der Sedimente erkannt, und drei Faziestypen unterschieden werden. Die Faziestypen charakterisieren jeweils glaziale oder interglaziale Zeiträume. Der größte Teil der Sedimentabfolge gehört der Laminitfazies an. Dabei handelt es sich um feinlaminierte Sedimentabschnitte, die vorwiegend aus feinkörnigen, terrigenen Komponenten zusammengesetzt sind. In die feinlaminierten Abschnitte sind vereinzelte, wenige Milimeter bis Zentimeter mächtige Siltlagen eingeschaltet. Die biogenen Anteile sind gering, Anzeichen für Bodenleben fehlen völlig. Die Manganfazies wird von authigen gebildeten Mangankonkretionen dominiert, die jeweils diskrete Lagen bilden. Dabei handelt es sich zum einen um Mikromanganknollen und -krusten und zum andern um manganhaltige Gangfüllungen. Biogene und terrigene Anteile sind in diesem Faziestyp unbedeutend. Die Biogenfazies ist von strukturlosen und stark bioturbierten Sedimenten gekennzeichnet. In diesen Sedimentabschnitten ist der hohe Anteil an Eisfracht (IRD) und die erhöhten Gehalte an Kalziumkarbonat und Opal in der Sandfraktion markant. Die stratigraphische Einordnung des Sedimentkernes erfolgte über die von Grobe & Mackensen (1992) entwickelte Lithostratigraphie, mit deren Einheiten die Faziestypen des Sedimentkernes korreliert werden konnten. Dabei ergaben sich zwei mögliche Altersmodelle und ein Basisalter von ca. 250.000 Jahren. Anhand der stratigraphischen Fixpunkte wurden Sedimentationsraten des Gesamtsedimentes und Akkumulationsraten des Kalziumkarbonates, des Biogenopals und des organisch gebundenen Kohlenstoffes berechnet. Dabei wurde gezeigt, daß lediglich das Kalziumkarbonat und der Biogenopal als Anzeiger für biologische Produktion dienen können, wobei Lösungsprozesse in der Wassersäule und im Sediment eine große Rolle spielen. Der Gehalt an organisch gebundenem Kohlenstoff ist in dem Sedimentkern nur erhaltungsbedingt zu erklären. Die Sedimentationsprozesse der einzelnen Faziestypen sind von den Eisverhältnissen, der biologischen Produktion, dem gravitativen Transport und der Umlagerung durch Meeresströmungen abhängig. Die Auswirkung der einzelnen Faktoren ist jeweils unterschiedlich ausgeprägt und wirkt sich spezifisch auf die einzelnen Parameter aus. In den Glazialen hatte ein Vorstoß des Schelfeises über die Schelfkante zur Anlieferung großer Sedimentmassen geführt, die über gravitativen Transport den Kontinentalhang hinunter transportiert wurden. Die Feinfracht wurde über parallel zum Kontinentalhang laufende Konturströme westwärts transportiert und in der Larninitfazies der Driftkörper abgelagert. Am Ende der Glaziale kam es zur Sedimentation der Manganfazies. Die geringen Sedimentationsraten am Kamm der Sedimentdrift kamen aufgrund reduzierter Intensität der Konturströme und fehlender Umlagerung von Schelfsedimenten in Folge rückschreitender Schelfeisrnassen zustande. In den Interglazialen kam es durch den aufsteigenden Meeresspiegel zum Aufschwimmen des Schelfeises. Der damit verbundene Abbau der Eisrnassen über dem Schelf, hatte eine hohe Sedimentation von IRD zur Folge. Mit fortschreitendem Interglazial kam es in Zeiten nur saisonaler Meereisbedeckung zu verstärkter biologischer Produktion und zur Sedimentation biogenen Materials.

Global compilation of benthic data sets I

Approaches to quantify the organic carbon accumulation on a global scale generally do not consider the small-scale variability of sedimentary and oceanographic boundary conditions along continental margins. In this study, we present a new approach to regionalize the total organic carbon (TOC) content in surface sediments (<5 cm sediment depth). It is based on a compilation of more than 5500 single measurements from various sources. Global TOC distribution was determined by the application of a combined qualitative and quantitative-geostatistical method. Overall, 33 benthic TOC-based provinces were defined and used to process the global distribution pattern of the TOC content in surface sediments in a 1°x1° grid resolution. Regional dependencies of data points within each single province are expressed by modeled semi-variograms. Measured and estimated TOC values show good correlation, emphasizing the reasonable applicability of the method. The accumulation of organic carbon in marine surface sediments is a key parameter in the control of mineralization processes and the material exchange between the sediment and the ocean water. Our approach will help to improve global budgets of nutrient and carbon cycles.

Vertical profiles of environmental parameters measured on discrete water samples collected with Niskin bottles at station TARA_205 during the Tara Oceans expedition 2009-2013

The Tara Oceans Expedition (2009-2013) was a global survey of ocean ecosystems aboard the Sailing Vessel Tara. It carried out extensive measurements of evironmental conditions and collected plankton (viruses, bacteria, protists and metazoans) for later analysis using modern sequencing and state-of-the-art imaging technologies. Tara Oceans Data are particularly suited to study the genetic, morphological and functional diversity of plankton. The present data set includes properties of seawater, particulate matter and dissolved matter that were measured from discrete water samples collected with Niskin bottles during the 2009-2013 Tara Oceans expedition. Properties include pigment concentrations from HPLC analysis (10 depths per vertical profile, 25 pigments per depth), the carbonate system (Surface and 400m; pH (total scale), CO2, pCO2, fCO2, HCO3, CO3, Total alkalinity, Total carbon, OmegaAragonite, OmegaCalcite, and dosage Flags), nutrients (10 depths per vertical profile; NO2, PO4, N02/NO3, SI, quality Flags), DOC, CDOM, and dissolved oxygen isotopes. The Service National d'Analyse des Paramètres Océaniques du CO2, at the Université Pierre et Marie Curie, determined CT and AT potentiometrically. More than 200 vertical profiles of these properties were made across the world ocean. DOC, CDOM and dissolved oxygen isotopes are available only for the Arctic Ocean and Arctic Seas (2013).