Nutrients and carbon budgets for the Gulf of Lion during the Moogli cruises

Other titles Bilans de sels nutritifs et de carbone dans le golfe du Lion pendant les campagnes Moogli
Type Article
Date 2003-09-04
Language English
Author(s) Durrieu De Madron X1, Denis L2, Diaz F3, Garcia N3, Guieu C4, Grenz C3, Loye-Pilot Md5, Ludwig W1, Moutin T3, Raimbault P3, Ridame C4
Affiliation(s) 1 : Univ Perpignan, Ctr Format & Rech Environm Marin, F-66860 Perpignan, France.
2 : Ctr Oceanol Marseille, Lab Oceanog & Biogeochim, F-13288 Marseille, France.
3 : Univ Lille 1, Stn Marine Wimereux, F-62930 Wimereux, France.
4 : Observ Oceanol Villefranche Sur Mer, Lab Oceanog Villefranche Mer, F-06234 Villefranche Sur Mer, France.
5 : Ecole Normale Super, Unite Biogeochim Marine, F-92120 Montrouge, France.
Source Oceanologica Acta (0399-1784) (Gauthier-villars/editions Elsevier), 2003-09-04 , Vol. 26 , N. 4 , P. 421-433
DOI 10.1016/S0399-1784(03)00024-0
WOS© Times Cited 50
Mot-Clé(s) Mer Méditerranée, Echanges côte-large, Fonctionnement de l’écosystème, Cycle du carbone, Bilan de sels nutritifs
French abstract Les échanges entre le plateau et l’océan ouvert et les bilans de nutriments organiques et inorganiques ont été estimés pour la marge continentale du golfe du Lion en Méditerranée nord occidentale. Les calculs sont fondés sur les données de trois campagnes de mesure saisonnières réalisées en mars 1998, juin 1998 et janvier 1999 dans le cadre du Programme National d’Environnement Côtier. Un modèle en boîte de type LOICZ a été utilisé pour calculer les échanges advectifs entre le plateau et l’océan ouvert adjacent et pour estimer les bilans d’éléments non-conservatifs (PID, NID, POD, NOD, COD, COP, NOP, POP). Ces bilans prennent en compte les apports des rivières, les effluents urbains, les dépôts atmosphériques, et les flux aux interfaces eau-sédiment et plateau-pente. Les incertitudes sur les flux et les bilans, liée à la variabilité spatiale du système, ont été estimées pour tester la robustesse des résultats. Les résultats indiquent que les échanges plateau-pente par mélange dominent les principales sources (rivière et sédiment). Les bilans pour les nutriments inorganiques, qui présentent un important gradient de concentration entre les eaux du plateau et celles de la pente, sont significativement différents de zéro et indiquent un excès de ces éléments sur le plateau. Pour toutes les campagnes, ces excès suggèrent que l’ensemble du système (i) est autotrophique (1.6–4.3 × 103 mol C s–1) et agit comme un puits CO2, et (ii) présente un taux de dénitrification nette de 119 mol N s–1 et agit comme une source de N2. Les flux moyens des éléments organiques dissous et particulaires entre le plateau et la pente indiquent généralement une exportation vers l’océan ouvert. Cependant, les grandes incertitudes associées à ces estimations ne permettent pas de conclure sur la réalité de cette exportation.
Keyword(s) Mediterranean Sea, shelf-slope exchanges, ecosystem functioning, carbon cycle, nutrients budget
Abstract Shelf-slope exchanges and budgets of organic and inorganic nutrients are calculated for the Gulf of Lion continental margin in the northwestern Mediterranean. Computations are based on data from three seasonal marine surveys performed in March 1998, June 1998 and January 1999 in the framework of the French Programme National d'Environnement Cotier. A Land-Ocean Interactions in the Coastal Zone type box model is used to calculate the advective exchanges between the shelf and the adjacent open sea and to estimate the budgets of non-conservative elements (DIP, DIN, DOP, DON, DOC, POC, PON, POP). These budgets consider river discharges, urban sewage supply, atmospheric deposition, and fluxes at the water-sediment and shelf-slope interfaces. Uncertainties on the fluxes and budgets are estimated to assess the robustness of the results with respect to the spatial variability of the system. Results indicate that shelf-slope exchanges by mixing predominate with respect to the major input terms (river discharge and sediment release). Budgets for inorganic nutrients, that show a strong concentration gradient between the shelf and the slope waters, are significantly different from zero and indicate an excess of these elements in the shelf water. For all surveys, these surpluses suggest (i) that the whole shelf system is autotrophic, (1.6-4.3 x 10(3) mol C s(-1)) and acts as a sink of CO2, and (ii) that it is a site of net denitrification (119 mol N s(-1)) and acts as a sink of N-2. Average shelf-slope fluxes of dissolved and particulate organic elements generally indicate an export to the open sea. However, the large uncertainty on these fluxes yields budgets for the shelf not significantly different from zero.
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