Fingerprinting Northeast Atlantic water masses using Neodymium isotopes

International audience Dissolved neodymium (Nd) isotopic composition (expressed as εNd) has been analysed for 82 seawater samples collected from 13 stations stretching from the Alboran Sea to the Iceland Basin. The distribution of the εNd values of water masses was thus investigated for the first ti...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Geochimica et Cosmochimica Acta
Main Authors: Dubois-Dauphin, Quentin, Colin, Christophe, Bonneau, Lucile, Montagna, Paolo, Wu, Qiong, van Rooij, David, Reverdin, Gilles, Douville, Éric, Thil, François, Waldner, Astrid, Frank, Norbert
Other Authors: Géosciences Paris Sud (GEOPS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universität Heidelberg Heidelberg = Heidelberg University, Istituto di Science Marine (ISMAR ), National Research Council of Italy, State Key Laboratory of Marine Geology Shanghai, Tongji University, RCMG Ghent, Universiteit Gent = Ghent University (UGENT), Interactions et Processus au sein de la couche de Surface Océanique (IPSO), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), ANR-10-LABX-0018,L-IPSL,LabEx Institut Pierre Simon Laplace (IPSL): Understand climate and anticipate future changes(2010), ANR-06-BLAN-0146,NEWTON,NORTH-EST ATLANTIC WATER MASS GEOCHEMICAL TRACERS DURING THE PAST 60 YEARS AND BEYOND(2006), ANR-13-BS06-0003,HAMOC,Dynamique des gyres Nord Atlantique et overturning de la Méditerranée au cours des changements climatiques de l'Holocène(2013)
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: HAL CCSD 2017
Subjects:
Online Access:https://hal.science/hal-01507172
https://doi.org/10.1016/j.gca.2017.04.002
id ftsorbonneuniv:oai:HAL:hal-01507172v1
record_format openpolar
institution Open Polar
collection HAL Sorbonne Université
op_collection_id ftsorbonneuniv
language English
topic gyre circulation
hydrology
Alboran Sea
Northeast Atlantic
Gulf of Cádiz
Nd isotopic composition
seawater
[SDU]Sciences of the Universe [physics]
spellingShingle gyre circulation
hydrology
Alboran Sea
Northeast Atlantic
Gulf of Cádiz
Nd isotopic composition
seawater
[SDU]Sciences of the Universe [physics]
Dubois-Dauphin, Quentin
Colin, Christophe
Bonneau, Lucile
Montagna, Paolo
Wu, Qiong
van Rooij, David
Reverdin, Gilles
Douville, Éric
Thil, François
Waldner, Astrid
Frank, Norbert
Fingerprinting Northeast Atlantic water masses using Neodymium isotopes
topic_facet gyre circulation
hydrology
Alboran Sea
Northeast Atlantic
Gulf of Cádiz
Nd isotopic composition
seawater
[SDU]Sciences of the Universe [physics]
description International audience Dissolved neodymium (Nd) isotopic composition (expressed as εNd) has been analysed for 82 seawater samples collected from 13 stations stretching from the Alboran Sea to the Iceland Basin. The distribution of the εNd values of water masses was thus investigated for the first time along the western European margin in order to explore whether the water masses flowing in the eastern subpolar and subtropical Atlantic reveal distinct isotopic patterns. The Modified Atlantic Water (MAW) in the Alboran Sea displays εNd values (between -9.2±0.2 and -8.9±0.2) that are significantly more radiogenic than those reported in previous studies (-10.8±0.2 to -9.7±0.2), suggesting temporal variations in the Nd isotopic composition of the water that enters the Mediterranean Sea from the Strait of Gibraltar. The εNd value of the underlying modified Winter Intermediate Water (WIW) has been established for the first time (-9.8±0.3) and is compatible with a Nd signature acquired from the sinking of MAW in the northwestern Mediterranean Sea. Within the Gulf of Cádiz, southern Mediterranean Sea Water (MSW) (-10.6±0.2) differs slightly from the northern MSW (-9.9±0.4) owing to a significant contribution of modified East Antarctic Intermediate Water (EAAIW) (-10.9±0.2). In the northeast Atlantic, the North Atlantic Current surface water located in the inter-gyre region (north of 46°N) displays εNd values of between -14.0±0.3 and -15.1±0.3, reflecting the subpolar gyre signature. Along the western European margin, εNd values of surface water decrease toward the north (from -10.4±1.6 to -13.7±1.0) in agreement with the gradual mixing between subtropical and subpolar water. At intermediate depth, εNd values decrease from -9.9±0.4 within the Gulf of Cádiz to -12.1±0.3 within the Porcupine Seabight, indicating a strong dilution of the MSW with subpolar water. Within the Rockall Trough and the Iceland Basin, the more negative εNd values at mid-depth (< -13.5±0.3) indicate that the MSW has no influence, even during ...
author2 Géosciences Paris Sud (GEOPS)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Universität Heidelberg Heidelberg = Heidelberg University
Istituto di Science Marine (ISMAR )
National Research Council of Italy
State Key Laboratory of Marine Geology Shanghai
Tongji University
RCMG Ghent
Universiteit Gent = Ghent University (UGENT)
Interactions et Processus au sein de la couche de Surface Océanique (IPSO)
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)
Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE)
Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
ANR-10-LABX-0018,L-IPSL,LabEx Institut Pierre Simon Laplace (IPSL): Understand climate and anticipate future changes(2010)
ANR-06-BLAN-0146,NEWTON,NORTH-EST ATLANTIC WATER MASS GEOCHEMICAL TRACERS DURING THE PAST 60 YEARS AND BEYOND(2006)
ANR-13-BS06-0003,HAMOC,Dynamique des gyres Nord Atlantique et overturning de la Méditerranée au cours des changements climatiques de l'Holocène(2013)
format Article in Journal/Newspaper
author Dubois-Dauphin, Quentin
Colin, Christophe
Bonneau, Lucile
Montagna, Paolo
Wu, Qiong
van Rooij, David
Reverdin, Gilles
Douville, Éric
Thil, François
Waldner, Astrid
Frank, Norbert
author_facet Dubois-Dauphin, Quentin
Colin, Christophe
Bonneau, Lucile
Montagna, Paolo
Wu, Qiong
van Rooij, David
Reverdin, Gilles
Douville, Éric
Thil, François
Waldner, Astrid
Frank, Norbert
author_sort Dubois-Dauphin, Quentin
title Fingerprinting Northeast Atlantic water masses using Neodymium isotopes
title_short Fingerprinting Northeast Atlantic water masses using Neodymium isotopes
title_full Fingerprinting Northeast Atlantic water masses using Neodymium isotopes
title_fullStr Fingerprinting Northeast Atlantic water masses using Neodymium isotopes
title_full_unstemmed Fingerprinting Northeast Atlantic water masses using Neodymium isotopes
title_sort fingerprinting northeast atlantic water masses using neodymium isotopes
publisher HAL CCSD
publishDate 2017
url https://hal.science/hal-01507172
https://doi.org/10.1016/j.gca.2017.04.002
long_lat ENVELOPE(-15.036,-15.036,53.825,53.825)
ENVELOPE(-13.000,-13.000,50.500,50.500)
geographic Antarctic
Rockall Trough
Porcupine Seabight
geographic_facet Antarctic
Rockall Trough
Porcupine Seabight
genre Antarc*
Antarctic
Iceland
north atlantic current
North Atlantic
Northeast Atlantic
genre_facet Antarc*
Antarctic
Iceland
north atlantic current
North Atlantic
Northeast Atlantic
op_source ISSN: 0016-7037
EISSN: 0016-7037
Geochimica et Cosmochimica Acta
https://hal.science/hal-01507172
Geochimica et Cosmochimica Acta, 2017, pp.210:267-288 (IF 4,870). &#x27E8;10.1016/j.gca.2017.04.002&#x27E9;
op_relation info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.gca.2017.04.002
hal-01507172
https://hal.science/hal-01507172
doi:10.1016/j.gca.2017.04.002
op_doi https://doi.org/10.1016/j.gca.2017.04.002
container_title Geochimica et Cosmochimica Acta
container_volume 210
container_start_page 267
op_container_end_page 288
_version_ 1801383022897922048
spelling ftsorbonneuniv:oai:HAL:hal-01507172v1 2024-06-09T07:39:55+00:00 Fingerprinting Northeast Atlantic water masses using Neodymium isotopes Dubois-Dauphin, Quentin Colin, Christophe Bonneau, Lucile Montagna, Paolo Wu, Qiong van Rooij, David Reverdin, Gilles Douville, Éric Thil, François Waldner, Astrid Frank, Norbert Géosciences Paris Sud (GEOPS) Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Universität Heidelberg Heidelberg = Heidelberg University Istituto di Science Marine (ISMAR ) National Research Council of Italy State Key Laboratory of Marine Geology Shanghai Tongji University RCMG Ghent Universiteit Gent = Ghent University (UGENT) Interactions et Processus au sein de la couche de Surface Océanique (IPSO) Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN) Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)) École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)) Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE) Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC) Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ANR-10-LABX-0018,L-IPSL,LabEx Institut Pierre Simon Laplace (IPSL): Understand climate and anticipate future changes(2010) ANR-06-BLAN-0146,NEWTON,NORTH-EST ATLANTIC WATER MASS GEOCHEMICAL TRACERS DURING THE PAST 60 YEARS AND BEYOND(2006) ANR-13-BS06-0003,HAMOC,Dynamique des gyres Nord Atlantique et overturning de la Méditerranée au cours des changements climatiques de l'Holocène(2013) 2017 https://hal.science/hal-01507172 https://doi.org/10.1016/j.gca.2017.04.002 en eng HAL CCSD Elsevier info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.gca.2017.04.002 hal-01507172 https://hal.science/hal-01507172 doi:10.1016/j.gca.2017.04.002 ISSN: 0016-7037 EISSN: 0016-7037 Geochimica et Cosmochimica Acta https://hal.science/hal-01507172 Geochimica et Cosmochimica Acta, 2017, pp.210:267-288 (IF 4,870). &#x27E8;10.1016/j.gca.2017.04.002&#x27E9; gyre circulation hydrology Alboran Sea Northeast Atlantic Gulf of Cádiz Nd isotopic composition seawater [SDU]Sciences of the Universe [physics] info:eu-repo/semantics/article Journal articles 2017 ftsorbonneuniv https://doi.org/10.1016/j.gca.2017.04.002 2024-05-16T23:59:36Z International audience Dissolved neodymium (Nd) isotopic composition (expressed as εNd) has been analysed for 82 seawater samples collected from 13 stations stretching from the Alboran Sea to the Iceland Basin. The distribution of the εNd values of water masses was thus investigated for the first time along the western European margin in order to explore whether the water masses flowing in the eastern subpolar and subtropical Atlantic reveal distinct isotopic patterns. The Modified Atlantic Water (MAW) in the Alboran Sea displays εNd values (between -9.2±0.2 and -8.9±0.2) that are significantly more radiogenic than those reported in previous studies (-10.8±0.2 to -9.7±0.2), suggesting temporal variations in the Nd isotopic composition of the water that enters the Mediterranean Sea from the Strait of Gibraltar. The εNd value of the underlying modified Winter Intermediate Water (WIW) has been established for the first time (-9.8±0.3) and is compatible with a Nd signature acquired from the sinking of MAW in the northwestern Mediterranean Sea. Within the Gulf of Cádiz, southern Mediterranean Sea Water (MSW) (-10.6±0.2) differs slightly from the northern MSW (-9.9±0.4) owing to a significant contribution of modified East Antarctic Intermediate Water (EAAIW) (-10.9±0.2). In the northeast Atlantic, the North Atlantic Current surface water located in the inter-gyre region (north of 46°N) displays εNd values of between -14.0±0.3 and -15.1±0.3, reflecting the subpolar gyre signature. Along the western European margin, εNd values of surface water decrease toward the north (from -10.4±1.6 to -13.7±1.0) in agreement with the gradual mixing between subtropical and subpolar water. At intermediate depth, εNd values decrease from -9.9±0.4 within the Gulf of Cádiz to -12.1±0.3 within the Porcupine Seabight, indicating a strong dilution of the MSW with subpolar water. Within the Rockall Trough and the Iceland Basin, the more negative εNd values at mid-depth (< -13.5±0.3) indicate that the MSW has no influence, even during ... Article in Journal/Newspaper Antarc* Antarctic Iceland north atlantic current North Atlantic Northeast Atlantic HAL Sorbonne Université Antarctic Rockall Trough ENVELOPE(-15.036,-15.036,53.825,53.825) Porcupine Seabight ENVELOPE(-13.000,-13.000,50.500,50.500) Geochimica et Cosmochimica Acta 210 267 288