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Distributions of oxygen and carbon stable isotopes and CFC-12 in the water masses of the Southern Ocean at 30°E from South Africa to Antarctica: results of the CIVA1 cruise

1998; Elsevier BV; Volume: 17; Issue: 1-4 Linguagem: Francês

10.1016/s0924-7963(98)00027-x

1879-1573

Anne‐Sophie Archambeau, Catherine Pierre, Alain Poisson, Bernard Schauer,

Groundwater and Isotope Geochemistry

This study presents oceanic distributions of stable isotopes (δ18O of water and δ13C of ΣCO2) and CFC-12 from samples collected during the CIVA1 cruise (February/March 1993), across the Southern Ocean, along a meridian section at 30°E, from South Africa (44°S) to Antarctica (70°S). The isotopic measurements show important variations between the subantarctic surface waters with lowδ18O–highδ13C values and the antarctic surface waters with verylowδ18O–lowδ13C values. The surface distributions of δ13C values follow the major frontal oceanic structures; the vertical distribution shows the progressive upwelling from the subantarctic zone to the antarctic divergence of 13C-depleted CO2 derived from remineralization of organic matter. Along the Antarctic continental shelf, between 2500 and 4000 m, a core of water with δ18O values close to −0.1‰ is associated with a relative maximum in CFC-12 concentration, although this core is not detected by its temperature and salinity parameters. This water mass, which corresponds to recently formed deep water, may originate from the eastward extension of the Weddell gyre or from bottom waters coming from the East and formed near Prydz Bay. Cette étude présente les distributions dans l'océan Austral des isotopes stables (δ18O de l'eau et δ13C de ΣCO2) et des CFC-12 provenant d'échantillons prélevés durant la mission CIVA1 (Février/Mars 1993), le long d'une section méridienne à 30°E, entre l'Afrique du Sud (44°S) et l'Antarctique (70°S). Les compositions isotopiques montrent des variations importantes entre les eaux de surface subantarctiques caractérisées par des valeurs basses de δ18O et élevées en δ13C et les eaux de surface antarctiques très appauvries en 18O et pauvres en 13C. En surface, les valeurs de δ13C varient en suivant les structures frontales océaniques; la distribution verticale de ce paramètre montre l'upwelling progressif de la zone subantarctique vers la divergence antarctique, de CO2 appauvri en 13C provenant de la reminéralisation de la matière organique. Le long de la marge continentale Antarctique, entre 2500 et 4000 m, des maxima relatifs des valeurs de δ18O et de CFC-12 sont observés. Ils indiquent la présence d'une masse d'eau bien ventilée et récemment formée, bien qu'aucun indice ne soit révélé sur les profils de température et de salinité. Cette masse d'eau pourrait provenir soit de l'extension Est de la gyre de Weddell soit des eaux profondes venant de l'est et formées dans la région de Prydz Bay.