Water chemistry, and biological traits and mercury content of Salvelinus alpinus and S. namaycush in Laflamme and Pingualuit lake

Pingualuk Lake fills a deep crater in the Parc National des Pingualuit on the Ungava Peninsula (Nunavik, Canada) and is isolated from nearby surface waters. The main objectives of this study were to determine and compare the concentrations of two atmospherically derived contaminants, mercury and perfluorinated chemicals (PFCs), in the lake water column and fish of Pingualuk Lake and to assess the physical and biological factors influencing contaminant concentrations. Mercury concentrations in arctic char muscle tissue were comparable to those of char in other Arctic lakes, while the total amount of PFCs was below reported levels for remote lakes in the Arctic and elsewhere. Stable isotope and stomach content analyses were made to investigate the feeding ecology of the Pingualuk Lake arctic char population and indicated the possibility of multiple feeding groups. Genetics characteristics (MH and mtDNA) of fish from Pingualuk Lake revealed that this population is likely distinct from that of nearby Laflamme Lake. However, both arctic char populations exhibit differential variation of their allele families. Physical characteristics determined for Lake Pingualuk revealed that the water column was inversely stratified beneath the ice and extremely transparent to visible and ultraviolet radiation. The highest mercury concentrations (3- 6 pg/mL THg) occurred just beneath the ice surface in each lake. Pingualuk Lake, given its near pristine state and exceptional limnological features, may serve as a most valuable reference ecosystem for monitoring environmental stressors, such as contaminants, in the Arctic.

Interstitial water chemistry of ODP Leg 103 sites

Interstitial waters were squeezed from strata recovered at Sites 637-641 of ODP Leg 103 on the Galicia margin, along the northwestern Iberian continental margin in the northeast Atlantic. Chemical profiles of Site 638 show the most complexity, which appears to be related to an unconformity in the strata between Cretaceous and Neogene sediments and to rapid deposition of Cretaceous syn-rift sediments upon pre-rift strata. Analyses of waters from all of the Leg 103 sites show generally antithetical trends for calcium and magnesium; calcium increases with depth as magnesium decreases. No calcium-magnesium 'crossover' profiles are observed in these data. Data from Site 637 show an unusual pattern; calcium increases with increasing depth, but magnesium remains relatively constant. Sulfate is either stable or shows an overall decrease with depth, and boron profiles show some structure. At all but one site (Site 638), strontium profiles do not show marked depth structure. The structure of alkalinity and silica profiles is highly site dependent. Bromide profiles are, in general, constant. In nearly every case, observed bromide concentrations are near average seawater values. Relatively low concentrations of iron and manganese are common within the upper 10 m of the sediment sequence and typically are near detection limits at deeper depths

Investigation of Manganese nodules in the southern Baltic Sea

Die Genese von Mangan-Eisen-Akkumulaten der Kieler Bucht wurde durch In-situ-Experimente vor allem in Tauchgängen unter Berücksichtigung der hydrographischen und sedimentologischen Gegebenheiten sowie natürlicher Akkumulatvorkommen und Krusten auf künstlichen Substraten untersucht. An den diagenetisch gebildeten Akkumulaten wurden chemische Zusammensetzung, Mineralogie, physikalische Parameter, Morphologie und Internstrukturen untersucht. Wichtige Faktoren für die Entstehung der Mangan-Eisen-Akkumulate sind geringe Sedimentationsraten am Entstehungsort, das Vorhandensein geeigneter Anlagerungskerne sowie ausreichende Zufuhr von gelöstem Mangan und anderen Metallen durch Diffusion aus dem Sediment und durch lateralen Transport im freien Wasser vor allem im Sommer und Frühherbst infolge absinkender Sauerstoffgehalte im Bodenwasser der Rinnen. Die Experimente ergaben eine saisonale Abscheidungscharakteristik der Mangan-Eisen-Oxide in Abhängigkeit von der hydrographischen Jahresentwicklung mit niedrigen Zuwachsraten im Winter und Frühjahr und hohen Werten im Sommer und Herbst. Die 1981 experimentell ermittelte Wachstumsrate liegt im Bereich der südlichen Kieler Bucht (Boknis Eck) bei ca. 20 mm/1000 a. Für das Vorkommen vor Schleimünde wurden in Anlehnung an SUESS & DJAFARI (1977) 30-50 mm/1000 a berechnet. Unter reduzierenden Bedingungen infolge Sedimentüberdeckung können Mangan-Eisen-Akkumulate partiell oder vollständig wieder aufgelöst werden. Für den Verbleib der Akkumulate an der Sedimentoberfläche wird die Bedeutung der Seenelke Metridium senile nachgewiesen.

Physical properties of deep sea sediments

Erstmals quantitativ bearbeitete Rutschungen aus dem Tiefseebereich des äquatorialen Ostatlantiks liegen auf Hängen von 0,4 Grad und 0,7 Grad - das ist sehr viel flacher als die für statische Rutschungsauslösung benötigte kritische Hangneigung (14 Grad bis 16 Grad ). Im Gegensatz zu Flachwassergebieten kann bei Wassertiefen von über 4000 m natürlich der Einfluß von Wellenwirkung und Tidenhub auf die Hangstabilität vernachlässigt werden. Die Sedimentationsraten sind in diesem Bereich zur Bildung eines Porenwasserüberdruckes vielfach zu niedrig. Nach den Hangstabilitätsanalysen bilden hier Erdbeben den wirksamsten Auslösemechanismus für die Rutschungen. Dies gilt auch für Rutschungen an den Kontinentalrändern von Nordwest- und Westafrika sowie für das europäische Nordmeer und für Rutschungen im nördlichen Fidji-Becken. Das Alter der besonders gut datierten Rutschungen vom nordwestafrikanischen Kontinentalrand und der Tiefsee des äquatorialen Ostatlantiks schwankt zwischen 16,000 J.v.h. und 18,000 J.v.h. sowie etwa 130,000 J.v.h.. Es handelt sich dabei um Phasen des Beginns besonders starker Meeresspiegelschwankungen. Ein Vergleich der Meeresspiegelkurve mit dem Alter älterer Rutschungen zeigt ebenfalls eine Parallele mit Zeiten von Regressionen und Transgressionen. Durch die Meeresspiegelschwankungen werden isostatische Vertikalbewegungen des Tiefseebodens von bis zu 30 m bewirkt, die Spannungen in den Lithosphärenplatten erzeugen. Sie allein sind jedoch nicht groß genug, um Brüche in intakten Plattenbereichen zu verursachen. Entlang alter, ehemals aktiver Transform-Bruchzonen (Fracture Zones) können jedoch die aufgebauten Spannungen eher wieder abgebaut werden. Dabei entstehen kleinere Erdstösse und führen zur Auslösung von Rutschungen. Ein Vergleich der Verbreitung von Transform-Störungen und Rutschungen vor Norwegen, Nordwest- und Westafrika sowie vor dem südlichen Afrika zeigt, daß in diesen Gebieten Rutschmassen tatsächlich besonders häufig entlang und in der Verlängerung von Fracture Zones auftreten. Modellrechnungen, die mit typischen Werten für Hangwinkel (0,5 Grad bis 3 Grad) von Tiefseeböschungen und passive Kontinentalränder sowie für häufig ermittelte Scherfestigkeitsgradienten im Sediment (0,5 kPa/m bis 1,7 kPa/m) durchgeführt wurden, ergaben, daß in Gebieten mit normal konsolidierten Sedimenten (ohne Porenwasserüberdruck) nur Erdbeben Rutschungen ausgelöst haben können.

Age determination of sediments and biomarkers of ODP Hole 169-1034C

The radiocarbon contents of various biomarkers extracted from the varve-counted sediments of Saanich Inlet, Canada, were determined to assess their applicability for dating purposes. Calibrated ages obtained from the marine planktonic archaeal biomarker crenarchaeol compared favorably with varve-count ages. The same conclusion could be drawn for a more general archaeal biomarker (GDGT-0), although this biomarker proved to be less reliable due to its less-specific origin. The results also lend support to earlier indications that marine crenarchaeota use dissolved inorganic carbon (DIC) as their carbon source. The average reservoir age offset DR of 430 years, determined using the crenarchaeol radiocarbon ages, varied by ±110 years. This may be caused by natural variations in ocean-atmosphere mixing or upwelling at the NE Pacific coast but variability may also be due to an inconsistency in the marine calibration curve when used at sites with high reservoir ages.