The Canyon System off Fimbulisen

In der vorliegenden Arbeit werden Daten einer systematischen Vermessung in der Lazarev Sea nahe des Fimbul-Ice-Shelfs (Fimbulisen) genutzt, die während der Expedition ANT XIX-2 mit dem Fächersonarsystem Hydrosweep DS-2 und dem Sedimentecholot Parasound erhoben wurden. Nach kurzer Darstellung der Hintergründe dieser durchgeführten Untersuchungen in dem Messgebiet wird allgemein auf wesentliche Aspekte der Hydroakustik hinsichtlich der Anwendung von Echolotsystemen eingegangen. Schwerpunktmäßig soll dabei der parametrischen Effekt, das Messprinzip parametrischer Sedimentecholote, behandelt werden. Nach anschließender Anführung zweier praktischer Anwendungen hydroakustischer Messverfahren anhand des Hydrosweep DS-2 und des Parasound-Systems wird eingehend deren Positionierung auf FS 'Polarstern' dargestellt, da sich bei der Aufbereitung der Messungen zeigte, dass sich das größte Problem der Daten beider Systeme in der minderwertigen Qualität der Navigationsdaten abzeichnete. Aus den bereinigten Tiefendaten der Fächersonarmessung wird ein digitales Geländemodell (DGM) mit einer Rasterweite von 100 m generiert. Dieses Modell liegt für die weitere Bearbeitung digital und in Form einer bathymetrischen Karte im Maßstab 1:250,000 vor, bei der die Topographie des Canyon-Systems nahe dem Fimbulisen durch Isolinien mit einer Aquidistanz von 50 m dargestellt wird. Die als Ergebnis der prozessierten Parasound-Daten erhaltenen Seismogramme, die gefiltert im digitalen Bildformat mit bekannter Start- und Endposition für einen definierten Tiefenbereich vorliegen, können zusammen mit dem DGM in einem dreidimensionalen Modell dargestellt werden. Dieses in digitaler Form vorliegende Modell kann durch den Nutzer interaktiv durchschritten und die darin enthaltenen Messergebnisse in ihrer Gesamtheit sowie in Detailansichten aus verschiedenen Perspektiven betrachtet werden, was das gegenseitige Verständnis und Einschätzung der Ergebnisse aus den beiden Messverfahren fördert. Diese gemeinsame Darstellungsweise eines digitalen Geländemodells in Kombination mit den Seismogramm-Bildern des Sedimentecholotes Parasound bietet sich auch hinsichtlich einer geologischen Klassifizierung der verschiedenen Echotypen und einer anschließenden Interpretation der Sedimentationsvorgänge in einem flächenhaft vermessenen Gebiet an.

Trace metals in sediments of the Var Canyon turbidite system at the DYFAMED station in the Ligurian Sea

The magnitude and the chronology of anthropogenic impregnation by Hg and other trace metals of environmental concern (V, Cr, Ni, Cu, Zn, Ag, Cd and Pb, including its stable isotopes) in the sediments are determined at the DYFAMED station, a site in the Ligurian Sea (Northwestern Mediterranean) chosen for its supposed open-sea characteristics. The DYFAMED site (VD) is located on the right levee of the Var Canyon turbidite system, at the end of the Middle Valley. In order to trace the influence of the gravity current coming from the canyon on trace metal distribution in the sediment, we studied an additional sediment core (VA) from a terrace of the Var Canyon, and material collected in sediment traps at the both sites at 20 m above sea bottom. The patterns of Hg and other trace element distribution profiles are interpreted using stable Pb isotope ratios as proxies for its sources, taking into account the sedimentary context (turbidites, redox conditions, and sedimentation rates). Major element distributions, coupled with the stratigraphic examination of the sediment cores point out the high heterogeneity of the deposits at VA, and major turbiditic events at both sites. At the DYFAMED site, we observed direct anthropogenic influence in the upper sediment layer (<2 cm), while on the Var Canyon site (VA), the anthropization concerns the whole sedimentary column sampled (19 cm). Turbiditic events superimpose their specific signature on trace metal distributions. According to the 210Pbxs-derived sedimentation rate at the DYFAMED site (0.4 mm yr-1), the Hg-enriched layer of the top core corresponds to the sediment accumulation of the last 50 years, which is the period of the highest increase in Hg deposition on a global scale. With the hypothesis of the absence of significant post-depositional redistribution of Hg, the Hg/C-org ratio changes between the surface and below are used to estimate the anthropogenic contribution to the Hg flux accumulated in the sediment. The Hg enrichment, from pre-industrial to the present time is calculated to be around 60%, consistent with estimations of global Hg models. However, based on the chemical composition of the trapped material collected in sediment traps, we calculated that epibenthic mobilization of Hg would reach 73%. Conversely, the Cd/C-org ratio decreases in the upper 5 cm, which may reflect the recent decrease of atmospheric Cd inputs or losses due to diagenetic processes.

Geochemical parameters of bottom sediments from the Stromboli Canyon

In recent sediments of the Stromboli Canyon sides features of mineral and grain size compositions, redox conditions, behavior of Fe, Mn, organic carbon, Mo, and W in an environment of active input of pyroclastic material are considered. Differences in conditions of sedimentation and early diagenesis in the east and west sides of the canyon depending on position of the prevailing direction of drift and steepness of the slopes, as well as types of differentiation of detrital material in sediments under conditions of permanent vibrations are specified.