Nordic Seas and Subarctic Atlantic water masses traced by neodymium isotopes
Masses d'eau des Mers Nordiques et de l'Atlantique Subarctique tracées par les isotopes du néodyme
Résumé
The neodymium isotopic composition (Nd I.C.) is a tracer of oceanic circulation and of ocean/continent matter exchanges. We measured this parameter in almost 200 seawater samples from the Nordic Seas (Greenland, Iceland and Norwegian) and the Subarctic Atlantic (north of 50°N). The interpretation of these data in relation with the hydrology and the geology of the studied area allowed to improve our knowledge of the circulation and the tracer Nd CI.
The study of the isotopic signature of the Subarctic Intermediate Water (SAIW), the Norwegian Sea Deep Water and the Subpolar Mode Water (SPMW) allowed us to better understand their history (pathways, mixings). In particular, we confirm the SAIW originates in the Labrador Current and we suggest that the SPMW is the result of a two end-member mixture : Central North Atlantic Water and waters from the Labrador Current.
Nd I.C. are in good agreement with the commonly accepted scenarios of the formation of the upper and lower layers of the North Atlantic Deep Water (NADW). On the other hand they suggest a North East Atlantic Deep Water composition significantly different from that of the middle layer of the NADW. This point will require further studies.
We firmly confirm that the Nd IC is conservative in the absence of terrigeneous input. We show the influence of granitic derived sediments on water masse Nd I.C. and confirm that of basaltic derived sediments. We suggest that the Nd IC partially lost the memory of water mass history during sediment/ocean interactions, within high hydraulic energy areas.
Lastly, we suggest that passed erosion variations would modify NADW signature as much as or maybe more than circulation variations.
The study of the isotopic signature of the Subarctic Intermediate Water (SAIW), the Norwegian Sea Deep Water and the Subpolar Mode Water (SPMW) allowed us to better understand their history (pathways, mixings). In particular, we confirm the SAIW originates in the Labrador Current and we suggest that the SPMW is the result of a two end-member mixture : Central North Atlantic Water and waters from the Labrador Current.
Nd I.C. are in good agreement with the commonly accepted scenarios of the formation of the upper and lower layers of the North Atlantic Deep Water (NADW). On the other hand they suggest a North East Atlantic Deep Water composition significantly different from that of the middle layer of the NADW. This point will require further studies.
We firmly confirm that the Nd IC is conservative in the absence of terrigeneous input. We show the influence of granitic derived sediments on water masse Nd I.C. and confirm that of basaltic derived sediments. We suggest that the Nd IC partially lost the memory of water mass history during sediment/ocean interactions, within high hydraulic energy areas.
Lastly, we suggest that passed erosion variations would modify NADW signature as much as or maybe more than circulation variations.
La composition isotopique de néodyme (C.I. de Nd) est un traceur de circulation océanique et d'échanges de matière océan/continent. Nous avons mesuré cette grandeur sur près de 200 échantillons d'eau de mer des mers Nordiques (Groenland, Islande, Norvège) et de l'Atlantique Subarctique (au nord de 50°N). L'interprétation de ces données en relation avec l'hydrologie et la géologie de la zone d'étude a permis d'améliorer notre connaissance de la circulation et du traceur CI de Nd.
L'étude des signatures isotopiques de l'Eau Subarctique Intermédiaire (SAIW), de l'Eau Profonde de la Mer de Norvège et de l'Eau Modale Subpolaire (SPMW) nous a permis de préciser leur histoire (trajectoires, mélanges). En particulier, nous confirmons que l'origine de la SAIW se trouve dans le courant du Labrador et nous suggérons que la SPMW résulte d'un mélange à deux pôles : l'Eau Centrale Nord Atlantique et des eaux provenant du courant du Labrador.
Les C.I. de Nd sont en accord avec les schémas admis pour la formation des couches supérieure et inférieure de l'Eau Profonde Nord Atlantique (NADW). En revanche, elles suggèrent une composition de l'Eau Profonde Nord Est Atlantique significativement différente de celle de la couche centrale de la NADW. Ce point nécessitera des études complémentaires.
Nous confirmons robustement la conservativité de la CI de Nd à l'abri d'influence terrigène. Nous mettons en évidence l'influence de sédiments d'origine cristalline sur la C.I. de Nd des masses d'eau et confirmons celle de sédiments d'origine basaltique. Nous suggérons que la CI de Nd perd partiellement la mémoire de l'histoire des masses d'eau lors d'interactions sédiment/océan, dans des zones de forte énergie hydraulique.
Enfin nous suggérons que des variations de taux d'érosion dans le passé modifieraient la signature de la NADW, au même titre que des variations de circulation, si ce n'est d'avantage.
L'étude des signatures isotopiques de l'Eau Subarctique Intermédiaire (SAIW), de l'Eau Profonde de la Mer de Norvège et de l'Eau Modale Subpolaire (SPMW) nous a permis de préciser leur histoire (trajectoires, mélanges). En particulier, nous confirmons que l'origine de la SAIW se trouve dans le courant du Labrador et nous suggérons que la SPMW résulte d'un mélange à deux pôles : l'Eau Centrale Nord Atlantique et des eaux provenant du courant du Labrador.
Les C.I. de Nd sont en accord avec les schémas admis pour la formation des couches supérieure et inférieure de l'Eau Profonde Nord Atlantique (NADW). En revanche, elles suggèrent une composition de l'Eau Profonde Nord Est Atlantique significativement différente de celle de la couche centrale de la NADW. Ce point nécessitera des études complémentaires.
Nous confirmons robustement la conservativité de la CI de Nd à l'abri d'influence terrigène. Nous mettons en évidence l'influence de sédiments d'origine cristalline sur la C.I. de Nd des masses d'eau et confirmons celle de sédiments d'origine basaltique. Nous suggérons que la CI de Nd perd partiellement la mémoire de l'histoire des masses d'eau lors d'interactions sédiment/océan, dans des zones de forte énergie hydraulique.
Enfin nous suggérons que des variations de taux d'érosion dans le passé modifieraient la signature de la NADW, au même titre que des variations de circulation, si ce n'est d'avantage.