Hydrochemistry measured on water bottle samples during the METEOR International Indian Ocean Expedition 1964/65

The present volume gives the observed physical and chemical data obtained by R.V. "Meteor" in the Indian Ocean during cruise 1964/65. The tables are based on the computations made by the National Oceanographic Data Center (NODC) in Washington. In addition to the normally communicated data, the tables contain four chemical parameters: alkalinity, ammonia, fluoride, and calcium.

Physical and chemical oceanography in the Arctic Ocean

Data from sections across the Eurasian Basin of the Arctic Ocean occupied by the German Research Vessel Polarstern in 1987 and by the Swedish icebreaker Oden in 1991 are used to derive information on the freshwater balance of the Arctic Ocean halocline and on the sources of the deep waters of the Nansen, Amundsen and Makarov basins. Salinity, d18O and mass balances allow separation of the river-runoff and the sea-ice meltwater fractions contained in the Arctic halocline. This provides the basis for tracking the river-runoff signal from the shelf seas across the central Arctic Ocean to Fram Strait. The halocline has to be divided into at least three lateral regimes: the southern Nansen Basin with net sea-ice melting, the northern Nansen Basin and Amundsen Basin with net sea-ice formation and increasing river-runoff fractions, and the Canadian Basin with minimum sea-ice meltwater and maximum river-runoff fractions and water of Pacific origin. In the Canadian Basin, silicate is used as a tracer to identify Pacific water entering through Bering Strait and an attempt is made to quantify its influence on the halocline waters of the Canadian Basin. For this purpose literature data from the CESAR and LOREX ice camps are used. Based on mass balances and depending on the value of precipitation over the area of the Arctic Ocean the average mean residence time of the river-runoff fraction contained in the Arctic Ocean halocline is determined to be about 14 or 11 years. Water column inventories of river-runoff and sea-ice meltwater are calculated for a section just north of Fram Strait and implications for the ice export rate through Fram Strait are discussed. Salinity, tritium, 3He and the d18O ratio of halocline waters sampled during the 1987 Polarstern cruise to the Nansen Basin are used to estimate the mean residence time of the river-runoff component in the halocline and on the shelves of the Arctic Ocean. These estimates are done by comparing ages of the halocline waters based on a combination of tracers yielding different time information: the tritium 'vintage' age which records the time that has passed since the river-runoff entered the shelf and the tritium/3He age which reflects the time since the shelf waters left the shelf. The difference between the ages determined by these two methods is about 3 to 6 years. Correction for the initial tritium/3He age of the shelf waters (about 0.5 to 1.5 years) yields a mean residence time of the river-runoff on the shelves of about 3.5 ± 2 years. Comparison of the 18O/16O ratios of shelf water, Atlantic water and the deep waters of the Arctic Ocean indicate that the sources of the deep and bottom waters of the Eurasian Basin are located in the Barents and Kara seas.

Übersichtskarte der Tiefenverhältnisse des Atlantischen Ozeans

1. Die vorliegende neue flächentreue Übersichtskarte der Tiefenverhältnisse des Atlantischen Ozeans ist in erster Linie dazu bestimmt, für die ozeanographische und geologische Bearbeitung des Materials der »Meteor'-Expedition als morphologische Grundlage zu dienen. Sie versucht, unter Berücksichtigung alles erreichbaren Lotmaterials eine Darstellung des Bodenreliefs zu geben, die unter Abschätzung der verschiedenen Wahrscheinlichkeitsgrade der Isobathen-Konstruktion beim heutigen Stand der Forschung als die wahrscheinlichste angesehen wird. Bei aller angewandten Vorsicht und trotz Berücksichtigung ozeanographischer und morphologischer Gesichtspunkte muß diese Darstellung naturgemäß in manchen Teilen noch hypothetisch bleiben; sie kann, abgesehen von den Großformen, das wahre Relief des Tiefseebodens, wie es in den Echolotprofilen erscheint, nur andeuten. 2. Die statistische Bearbeitung des Lotmaterials gibt einen Überblick über den heutigen Stand der Erforschung des Reliefs des Meeresbodens und durch Vergleich mit einer entsprechenden Bearbeitung älteren Materials eine Vorstellung von den in den letzten 23 Jahren erzielten Fortschritten. Die kartographische Darstellung der unbeloteten Eingradfelder läßt die ausgedehnten Gebiete klar hervortreten, in denen die weitere Erforschung der Tiefsee vornehmlich einzusetzen hat. 3. Der atlantische Tiefseeboden weist eine ausgesprochene Becken-Schwellen-Struktur auf; gegenüber dem ersten Versuch eines der Bearbeiter ist der Verlauf der zum Teil bestätigten, zum Teil neu festgelegten Querschwellen verfeinert, so daß auf dieser Grundlage eine etwas erweiterte Gliederung des atlantischen Tiefseebodens gegeben werden kann. 4. Der Verlauf des zentralen Gebirgswalles des Atlantischen Rückens, seine Vorhöhen und seine Gipfelflur werden im einzelnen genauer festgelegt. Die morphologische und ozeanographische Bedeutung der Querschwellen wird gewürdigt. 5. Die Tiefseebecken sind nicht, wie bisher angenommen, durch gewaltig ausgedehnte Ebenheiten gekennzeichnet; sie weisen selbst in den zentralen Depressionen in der Regel eine merkliche Bodenunruhe auf. Die Tiefen von mehr als 6000 m nehmen nicht die großen Flächen ein, die man ihnen auf den bisherigen Darstellungen einräumte. 6. Das über die beiden Tiefseegräben und diese Romanche-Rinne vorliegende Lotmaterial wird diskutiert.