Mercury distribution and transport in the North Atlantic Ocean along the GEOTRACES-GA01 transect

• Published in: Biogeosciences
• Main Authors: Cossa, Daniel, Heimbürger-Boavida, Lars-Eric, Pérez, Fiz, García-Ibáñez, Maribel, Sonke, Jeroen, Planquette, Hélène, Lherminier, Pascale, Boutorh, Julia, Cheize, Marie, Menzel Barraqueta, Jan Lukas, Shelley, Rachel, Sarthou, Géraldine
• Other Authors: Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement IRD : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes 2016-2019 (UGA 2016-2019 ), Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN), Spanish National Research Council (CSIC), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - Brest (IFREMER Centre de Bretagne), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Laboratoire de physique des océans (LPO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel (GEOMAR), ANR-12-PDOC-0025,BITMAP,Biodisponibilité du fer et des métaux traces dans les particules marines(2012), ANR-13-BS06-0014,GEOVIDE,GEOVIDE, Une étude internationale GEOTRACES le long de la section OVIDE en Atlantique Nord et en Mer du Labrador(2013), ANR-10-LABX-0019,LabexMER,LabexMER Marine Excellence Research: a changing ocean(2010), European Project: 265113,EC:FP7:ENV,FP7-ENV-2010,GMOS(2010)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2018
• Subjects: MERIDIONAL OVERTURNING CIRCULATION; LABRADOR SEA-WATER; PACIFIC-OCEAN; ELEMENTAL MERCURY; REDFIELD RATIOS; GEOVIDE CRUISE; SEAWATER; SECTION; HYDROGRAPHY; SPECIATION; ACL; [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean; Atmosphere; [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology; Canada; Greenland; Pacific; Labrador Sea; Nordic Seas; North Atlantic; North East Atlantic
• Online Access: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01771662; https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01771662/document; https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01771662/file/Cossa_etal_BG_2018.pdf; https://doi.org/10.5194/bg-15-2309-2018

International audience We report here the results of total mercury (HgT) determinations along the 2014 GEOTRACES GEOVIDE cruise (GA01 transect) in the North Atlantic Ocean (NA) from Lisbon (Portugal) to the coast of Labrador (Canada). HgT concentrations in unfiltered samples (HgT UNF) were log-normally distributed and ranged between 0.16 and 1.54 pmol L −1 , with a geometric mean of 0.51 pmol L −1 for the 535 samples analysed. The dissolved fraction (< 0.45 µm) of HgT (HgT F), determined on 141 samples, averaged 78 % of the HgT UNF for the entire data set, 84 % for open seawa-ters (below 100 m) and 91 % if the Labrador Sea data are excluded , where the primary production was high (with a winter convection down to 1400 m). HgT UNF concentrations increased eastwards and with depth from Greenland to Europe and from subsurface to bottom waters. The HgT UNF concentrations were similarly low in the subpolar gyre waters (∼ 0.45 pmol L −1), whereas they exceeded 0.60 pmol L −1 in the subtropical gyre waters. The HgT UNF distribution mirrored that of dissolved oxygen concentration, with highest concentration levels associated with oxygen-depleted zones. The relationship between HgT F and the apparent oxygen utilization confirms the nutrient-like behaviour of Hg in the NA. An extended optimum multiparameter analysis allowed us to characterize HgT UNF concentrations in the different source water types (SWTs) present along the transect. The distribution pattern of HgT UNF , modelled by the mixing of SWTs, show Hg enrichment in Mediterranean waters and North East Atlantic Deep Water and low concentrations in young waters formed in the subpolar gyre and Nordic seas. The change in anthropogenic Hg concentrations in the Labrador Sea Water during its eastward journey suggests a continuous decrease in Hg content in this water mass over the last decades. Calculation of the water transport driven by the Atlantic Meridional Overturning Circulation across the Portugal-Greenland tran-sect indicates northward Hg transport within ...