BOCATS 2016. CTD-O2 data report

Type Scientific report
Date 2017-06
Language English
Ref. Int. rep. LOPS/17-06
Author(s) Branellec Pierre, Lherminier PascaleORCID
Contributor(s) Hamon Michel, Le Bot Philippe, Leizour Stephane, Zunino Rodriguez PatriciaORCID, Lagadec Catherine, Perez Fiz F.ORCID
DOI 10.13155/59190
Publisher Ifremer
Version Feb. 2019
Note Other funding sources: Spanish MINECO (Ref. CTM2013-41048-P), Ifremer (OVIDE), Laboratoire d'Excellence LabexMER (ANR-10-LABX-19)
French abstract

La campagne BOCATS s’est déroulée en Atlantique Nord, de Vigo (18 juin) à Reykjavik (31 juillet). Elle se compose de 2 sections principales: la section OVIDE du Portugal à la pointe sud du Groenland, suivie de la section sur la Ride de Reykjanes, de 55 °N à l’Islande. La rosette hydrographique a été mise à l’eau à 137 stations sur cette route. Alors que la sonde CTD-O2 enregistrait en continu les variables dites « physique » (pression, température, salinité et oxygène dissous), 28 bouteilles Niskin étaient fermées à la remontée à différentes profondeurs afin de disposer d’échantillons d’eau de mer pour les analyses biogéochimiques. Ce rapport expose tout d’abord une présentation des opérations et de l’équipe de la campagne, suivie par les étapes d’acquisition et d’ajustage des variables physiques mesurés par la sonde CTD-O2.

Après ajustage, la précision estimée pour la pression, la température, la salinité et l’oxygène dissous est conforme aux exigences internationales des campagnes GO-SHIP. La pression et la température ont été ajustées grâce à une vérification au laboratoire de métrologie avant et après la campagne, et les précisions de 1 dbar et 0.002°C sont obtenues respectivement. L’ajustage des données de salinité et oxygène dissous se fait par application de polynômes de correction calculés pour statistiquement minimiser l’écart entre les données de la sonde et les analyses chimiques faites sur les prélèvements, ces dernières étant validées par l’analyse régulière de doublons. La différence entre les données de la sonde après ajustage et les données de chimie suit une distribution quasi gaussienne centrée sur zéro pour les deux variables, et la précision des données est estimée par le calcul de l’écart-type de cette distribution, qui donne une valeur de 0.001 en salinité et 0.027 ml/l (soit 1.3 μmol/kg) en oxygène, correspondant à un intervalle de confiance de 68%. Une précision à 95 % nécessite de doubler la valeur de l’écart-type.

Abstract

The BOCATS cruise (Biennial Observation of Carbon, Acidification, Transport and Sedimentation) was carried out in the North Atlantic from Vigo (June 18) to Reykjavik (July 31). It was composed of 2 main sections: the OVIDE section coast to coast between Portugal and the south tip of Greenland, followed by the Reykjanes Ridge section, from 55 °N to Iceland. The classical hydrographic rosette was cast 137 times along the route. While the CTD-O2 probe acquired continuous profiles of the “physical” variables (pressure, temperature, salinity and dissolved oxygen), 28 Niskin bottles were closed at different levels during the upcast to provide samples for biogeochemical analysis. We report here an overview of the cruise operations and team, followed by a focus on the acquisition and calibration steps of the physical variables measured by the hydrographic CTD-O2 probe. 

After calibration, we find precisions for pressure, temperature, salinity and dissolved oxygen that fit the GO-SHIP international quality requirements. Pressure and temperature were calibrated at the laboratory before and after the cruise, leading to a precision of 1 dbar and 0.002°C respectively. The calibration of salinity and dissolved oxygen data is obtained by applying polynomial correcting functions that are calculated to statistically minimize the differences between the probe data and the sample data analyzed on board in the chemistry container. These chemical data are also evaluated by the comparison of replicates. After calibration, the differences in salinity and oxygen follow a zero-centered Gaussian-like distribution which standard deviation is used to evaluate the probe precision for each variable. For salinity, we find a standard deviation of 0.001, and for oxygen, 0.027 ml/l (or 1.3 μmol/kg). Those numbers correspond to a 68 % confidence interval and must be doubled to reach a precision with a 95 % confidence interval. 

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