Objective Mapping of Argo data in the Weddell Gyre: a gridded dataset of upper ocean water properties, link to data files in NetCDF format

The Weddell Gyre plays a crucial role in the regulation of climate by transferring heat into the deep ocean through deep and bottom water mass formation. However, our understanding of Weddell Gyre water mass properties is limited to regions of data availability, primarily along the Prime Meridian. The aim is to provide a dataset of the upper water column properties of the entire Weddell Gyre. Objective mapping was applied to Argo float data in order to produce spatially gridded, time composite maps of temperature and salinity for fixed pressure levels ranging from 50 to 2000 dbar, as well as temperature, salinity and pressure at the level of the sub-surface temperature maximum. While the data are currently too limited to incorporate time into the gridded structure, the data are extensive enough to produce maps of the entire region across three time composite periods (2002-2005, 2006-2009 and 2010-2013), which can be used to determine how representative conclusions drawn from data collected along general RV transect lines are on a gyre scale perspective. The time composite data sets are provided as netCDF files; one for each time period. Mapped fields of conservative temperature, absolute salinity and potential density are provided for 41 vertical pressure levels. The above variables as well as pressure are provided at the level of the sub-surface temperature maximum. Corresponding mapping errors are also included in the netCDF files. Further details are provided in the global attributes, such as the unit variables and structure of the corresponding data array (i.e. latitude x longitude x vertical pressure level). In addition, all files ending in "_potTpSal" provide mapped fields of potential temperature and practical salinity.

Oxygen isotope composition of planktonic foraminifer Globigerinoides ruber in sediment core GeoB1413 from the eastern edge of the South Atlantic central gyre

Die Paläozeanographie versucht die Klimageschichte des Quartärs zu rekonstruieren und die Zusammenhänge zwischen Klimaänderungen und ozeanischer Zirkulation besser zu verstehen. Ein wichtiges Hilfsmittel stellen die planktischen Foraminiferen dar. Die Analyse planktischer Foraminiferengemeinschaften hat gezeigt, daß die Verbreitung dieser Protozoa durch die Umweltbedingungen in den Oberflächenwasserströmen bestimmt wird (BoLTOVSKOY, 1969; CIFELLI& BENIER, 1976; OTIENS, 1991). Durch ihre Ablagerung und Erhaltung am Meeresboden speichern sie diese Informationen und bilden einen Indikator für Wassermassen und Oberflächenwassertemperaturschichtung. Zeitliche und räumliche Veränderungen der Faunenvergesellschaftungen und der Verhältnisse stabiler Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope einzelner Foraminiferenarten haben damit einen maßgeblichen Beitrag zur Kenntnis der spätquartären Temperatur- und Zirkulationsänderungen der Oberflächenströme geliefert (SHACKLETON & OPDYKE, 1973; BE et al., 1976; RUDDIMAN & McooYRE, 1976; VINCENT & BERGER, 1981; CLIMAP, 1981; RA VELO et al., 1990). Mit Hilfe der planktischen Foraminiferen soll diese Arbeit einen Beitrag zur Rekonstruktion der spätquartären Ozeanographie des Südatlantiks liefern. Die Oberflächenströme des Südatlantiks sind das Bindeglied im Wärmeaustausch zwischen niederen und hohen Breiten. Durch den Südäquatorialstrom (SEC) werden warme Wassermassen, die sich aufgrund der hohen Sonneneinstrahlung im tropischen Atlantik gebildet haben, in den Nordatlantik transportiert. Die Wärme wird im Nordatlantik unter Bildung des Nordatlantischen-Tiefenwassers (NADW) an die Atmosphäre abgegeben. Durch dieses Ereignis wird maßgeblich das nordeuropäische Klima beeinflußt (BROECKER & DENTON, 1989). Die Intensität des SEC wird durch den saisonal variierenden SE-, NE-Passat gesteuert, der hauptsächlich durch die Präzession der geneigten Erdachse bzw. durch die Insolation auf der Nordhalbkugel kontrolliert wird (Mc OOYRE et aI., 1989; MOLFINO & Mc INTYRE, 1990). Der SEC fließt entlang des Äquators von Ost nach West und kalte, nährstotfreiche, tiefere Wassermassen (Südatlantisches-Zentralwasser (SACW)) steigen vor allem im Osten auf und erzeugen das hochproduktive äquatoriale Auftriebsgebiet. Im Osten ist der Temperaturgradient in der Wassersäule steiler, und die Thermoklinentiefe nimmt von Ost nach West zu. Die Lage der Thermokline ist damit ein wesentlicher Faktor, der den Wärmehaushalt im Atlantik mitbestimmt. So wird z. B. im äquatorialen Auftriebsgebiet und im Auftriebsgebiet des küstennahen Benguela-Stroms, wo die Thermoklinentiefe durch aufsteigende kalte Wassermassen gering ist, eine Wärmezunahme von 100 W/qm im Wärmehaushalt erreicht (PETERSON & STRAMMA, 1991). Zur spätquartären Rekonstruktion des Wärmeflusses und der Oberflächenzirkulation im Südostatlantik ist es daher wichtig, auch die zeitlichen und räumlichen Veränderungen tieferer Wasserschichten (bis 300 m) zu erfassen.

Megnetic susceptibility of a subtropical South Atlantic transect

The Mid-Pleistocene transition (MPT) of the global climate system, initiated by a shift towards much larger northern hemisphere ice shields at around 920 ka and ending with predominance of 100 kyr ice age cyclicity since about 640 ka, is one of the fundamental enigmas in Quaternary climate evolution. Climate proxy records not exclusively linked to global ice volume are necessary to advance understanding of the MPT. Here we present a high-resolution Pleistocene magnetic susceptibility time series of 12 sediment cores from the subtropical South Atlantic essentially reflecting dissolution driven variations in carbonate accumulation controlled by changes in deep water circulation. In addition to characteristics known from delta18O records, the data sets reveal three remarkable features intimately related to the MPT: (1) an all-Pleistocene minimum of carbonate accumulation in the South Atlantic at 920 ka, (2) a MPT interim state of reduced carbonate deposition, indicating that the MPT period may have been a discrete state of the Pleistocene deep water circulation and climate system and (3) a terminal MPT event at around 540-530 ka documented in several peculiarities such as thick laminated layers of the giant diatom Ethmodiscus rex.