Surface Bottom Sediments of the North Atlantic on the Transect along 59.5° N

A. G. Matul; Матуль А. Г.; E. A. Novichkova; Новичкова Е. А.; G. Kh. Kazarina; Казарина Г. Х.; A. V. Tikhonova; Тихонова А. В.; N. V. Kozina; Козина Н. В.; P. Behera; Бехера П.; N. Sahoo; Саху Н.; M. Tiwari; Тивари М.; R. Mohan; Мохан Р.

doi:10.31857/S0030157423010100

Поверхностные донные осадки Северной Атлантики на профиле вдоль 59.5° с.ш.

Авторы: Матуль А.Г.¹, Новичкова Е.А.¹, Казарина Г.Х.¹, Тихонова А.В.¹, Козина Н.В.¹, Бехера П.², Саху Н.², Тивари М.², Мохан Р.²
Учреждения:
1. Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
2. Национальный центр полярных и океанских исследований, Васко да Гама
Выпуск: Том 63, № 2 (2023)
Страницы: 307-327
Раздел: Морская геология
URL: https://journals.rcsi.science/0030-1574/article/view/136243
DOI: https://doi.org/10.31857/S0030157423010100
EDN: https://elibrary.ru/FAXKBV
ID: 136243

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Сделан анализ литологических, изотопно-геохимических и микропалеонтологических параметров поверхностного слоя донных осадков Северной Атлантики на 26 станциях по профилю вдоль 59.5° с.ш. В распределении влажности и гранулометрического состава осадков отражается вертикальная/циркумконтинентальная зональность (батиметрия и положение к суше), т.к. более мелкозернистый и насыщенный водой материал накапливается в наиболее глубоководных, удаленных от суши участках Исландской котловины и морей Лабрадорского и Ирмингера. Там же образуются бóльшие массы карбоната кальция, но органический углерод распределяется неравномерно. На минеральный состав осадочной фракции >0.063 мм влияет как вертикальная/циркумконтинентальная, так и климатическая зональность (циркуляция теплых североатлантических водных масс). Накопление в осадках диатомей, радиолярий и планктонных фораминифер отражает вертикальную/циркумконтинентальную и, в бóльшей степени, климатическую зональность (распространение и взаимодействие умеренных и полярных водных масс). Вариации изотопных кислородных и углеродных соотношений в раковинах бентосных и планктонных фораминифер требуют сложной интерпретации с привлечением данных по параметрам различных поверхностных и придонных водных масс. Распределение комплексов планктонных микрофоссилий по кластерному анализу показывает районы распространения разных водных масс с четкой границей по восточной окраине Субполярного круговорота. Распределение “кластерных” комплексов бентосных фораминифер мало соответствует таковому для планктонных микрофоссилий, отражая разделение акватории на абиссальные и мелководные области.

Ключевые слова

современное осадконакопление, литология, изотопно-геохимические параметры осадков, микропалеонтология, Северная Атлантика

Список литературы

Алексеева Т.Н., Свальнов В.Н. К методике гранулометрического анализа тонкозернистых осадков // Океанология. 2000. Т. 40. № 2. С. 304–312.
Безруков П.Л., Лисицын А.П. Классификация осадков современных морских водоемов // Труды ИОАН СССР. 1960. Т. 32. С. 3–14.
Виноградов М.Е., Шушкина Э.А., Копелевич О.В., Шеберстов С.В. Фотосинтетическая продукция Мирового океана по спутниковым и экспедиционным данным // Океанология. 1996. Т. 36. № 4. С. 566–575.
Гладышев С.В., Гладышев В.С., Фалина А.С., Сарафанов А.А. Зимняя конвекция в море Ирмингера в 2004–2014 гг. // Океанология. 2016. Т. 56. № 3. С. 353–363. https://doi.org/10.7868/S0030157416030072
Демидов А.Б., Мошаров С.А., Гагарин В.И. и др. Пространственная изменчивость продукционных характеристик фитопланктона в Северной Атлантике летом 2013 г. // Океанология. 2019. Т. 59. № 2. С. 243–256.
Дубравин В.Ф. Атлас термохалинной и биогеографической структур вод Атлантического океана. Калининград: Капрос, 2013. 471 с.
Емельянов Е.М. Седиментогенез в бассейне Атлантического океана. М.: Наука, 1982. 190 с.
Емельянов Е.М., Лисицын А.П., Ильин А.В. Типы донных осадков Атлантического океана. Океанологические исследования / Отв. ред. А.П. Лисицын. Калининград: Калининградская правда, 1975. 579 с.
Ильин А.В. Геоморфология дна Атлантического океана. Москва: Наука, 1976. 232 с.
Клювиткин А.А., Политова Н.В., Новигатский А.Н. и др. Геологические исследования в Северной Атлантике в 51-м рейсе научно-исследовательского судна “Академик Иоффе” // Океанология. 2017. Т. 57. №. 3. С. 514–516. https://doi.org/10.7868/S0030157417020071
Левитан М.А., Гельви Т.Н. Количественные параметры пелагической плейстоценовой седиментации в Атлантическом океане // Геохимия. 2016. № 12. С. 1091–1103. https://doi.org/10.7868/S0016752516120098
Леонтьев О.К. Морская геология. Основы геологи и геоморфологии дна Мирового океана. М.: Высшая школа, 1982. 341 с.
Лисицын А.П. Осадкообразование в океанах. М.: Наука, 1974. 438 с.
Лисицын А.П. Современные представления об осадкообразовании в океанах и морях. Океан как природный самописец взаимодействия геосфер Земли // Мировой океан. Т. II. Физика, химия и биология океана. Осадкообразование в океане и взаимодействие геосфер Земли / Под ред. Л.И. Лобковского и Р.И. Нигматулина. М.: Научный мир, 2014. С. 331–571.
Лисицын А.П., Емельянов Е.М., Лукошевичюс Л.С., Солдатов А.В. Осадконакопление в Атлантическом океане. Калининград: Калининградская правда, 1975. 462 с.
Лисицын А.П., Емельянов Е.М., Ельцина Г.Н. Геохимия осадков Атлантического океана. М.: Наука, 1977. 255 с.
Литвин В.М. Морфоструктура дна океанов. Л.: Недра, 1987. 275 с.
Лодочников В.Н. Главнейшие породообразующие минералы. М.: Государственное научно-техническое изд-во литературы по геологии и охране недр, 1955. 248 с.
Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород. М.: Высшая школа, 1967. 416 с.
Новичкова Е.А., Саввичев А.С., Баширова Л.Д. и др. Литолого-биогеохимические исследования седиментосистемы Северной Атлантики (по материалам 49-го рейса научно-исследовательского судна “Академик Иоффе”) // Океанология. 2019. Т. 59. № 4. С. 641–655. https://doi.org/10.31857/S0030-1574594641-655
Петелин В.П. Новый метод водно-механического анализа морских осадков // Океанология. 1961. Т. 1. Вып. 1. С. 144–148.
Фалина А.С., Гладышев С.В., Колоколова А.В. Российские экспедиционные исследования водообмена между Атлантическим и Северным Ледовитым океанами в 2011 г. // Океанология. 2014. Т. 54. № 2. С. 282–285. https://doi.org/10.7868/S0030157414020087
Фролов В.Т. Руководство к лабораторным занятиям по петрографии осадочных пород. М.: МГУ, 1964. 400 с.
Anderson D.M, Mulitza S. Compilation of delta 18O data from planktonic foraminifera in surface sediment // PANGAEA. 2001. https://doi.org/ (accessed on 17-05-2022).https://doi.org/10.1594/PANGAEA.60896
Austin W.E.N., Evans J.R. North East Atlantic benthic foraminifera: Modern distribution patterns and palaeoecological significance // Journal of the Geological Society. 2000. V. 157. P. 679–691. https://doi.org/10.1144/jgs.157.3.679
Bickert T. Carbonate Compensation Depth // Encyclopedia of Paleoclimatology and Ancient Environments / V. Gornitz et al. (Eds.). Encyclopedia of Earth Sciences Series. Dordrecht: Springer, 2009. P. 136–138. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-4411-3_33.
Brambilla E., Talley L.D. Subpolar mode water in the northeastern Atlantic: 1. Averaged properties and mean circulation // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2008. V. 113. P. 1–18. https://doi.org/10.1029/2006JC004062
Daniault N., Mercier H., Lherminier P. et al. The northern North Atlantic Ocean mean circulation in the early 21st century // Progress in Oceanography. 2016. V. 146. P. 142–158. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2016.06.007
Dickson R.R., Meincke J., Malmberg S.-A., Lee A.J. The ‘‘great salinity anomaly’’ in the northern North Atlantic 1968–1982 // Progress in Oceanography. 1988. V. 20. P. 103–151. https://doi.org/10.1016/0079-6611(88)90049-3
Eynaud F., De Abreu L., Voelker A., et al. Position of the Polar Front along the western Iberian margin during key cold episodes of the last 45 ka // Geochemistry, Geophycs, Geosystems. 2009. V. 10(7). Q07U05. https://doi.org/10.1029/2009GC002398
Ganssen G.M., Kroon D. The isotopic signature of planktonic foraminifera from NE Atlantic surface sediments: implications for the reconstruction of past oceanic conditions // Journal of the Geological Society. 2000. V. 157. P. 693–699. https://doi.org/10.1144/jgs.157.3
Gordon A.L. Bottom water formation // Encyclopedia of Ocean Sciences (Second Edition). Cambridge, USA: Academic Press, 2001. P. 415–421. https://doi.org/10.1016/B978-012374473-9.00006-0
Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. Past: Paleontological Statistics Software Package for Education and Data Analysis // Palaeontologia Electronica. 2001. V. 4. Is. 1. Article 4. http://palaeo-electronica.org/2001_1/ past/issue1_01.htm.
Hermelin J.O.R., Scott D.B. Recent Benthic Foraminifera from the Central North Atlantic // Micropaleontology. 1985. V. 31. P. 199–220. https://doi.org/10.2307/1485542
Jonkers L., Brummer G.-J.A., Meilland J. et al. Variability in Neogloboquadrina pachyderma stable isotope ratios from isothermal conditions: implications for individual foraminifera analysis // Climate of the Past. 2022. V. 18. P. 89–101. https://doi.org/10.5194/cp-18-89-2022
Keigwin L.D., Boyle E.A. Late Quaternary paleochemistry of high-latitude surface waters // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 1989. V. 73. P. 85–106. https://doi.org/10.1016/0031-0182(89)90047-3
Keigwin L.D., Jones G.A. Glacial-Holocene stratigraphy, chronology, and paleoceanographic observations on some North Atlantic sediment drifts // Deep-Sea Research. 1989. V. 36. № 6. P. 845–867. https://doi.org/10.1016/0198-0149(89)90032-0
Kidd R.B., Hill P.R. Sedimentation on Feni and Gardar sediment drifts // Initial Reports DSDP. 1987. V. 94. P. 1217–1244. https://doi.org/10.2973/dsdp.proc.94.148.1987
Koç Karpuz N., Schrader H. Surface sediment diatom distribution and Holocene paleotemperature variations in the Greenland, Iceland and Norwegian Sea // Paleoceanography. 1990. V. 5. P. 557–580. https://doi.org/10.1029/PA005i004p00557
Krauss W. Currents and mixing in the Irminger Sea and in the Iceland Basin // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1995. V. 100. P. 10,851–10,871. https://doi.org/10.1029/95JC00423
Locarnini R.A., Mishonov A.V., Baranova O.K. et al. World Ocean Atlas 2018. V. 1: Temperature. NOAA Atlas NESDIS 81, 2018. 52 pp. https://www.ncei.noaa.gov/products/world-ocean-atlas.
Maslin M.A., Swann G.E.A. Isotopes in Marine Sediments // Isotopes in Palaeoenvironmental Research / M.J. Leng (Ed.). Dordrecht: Springer, 2005. P. 227–290. https://doi.org/10.1007/1-4020-2504-1_06.
Matul A., Mohan R. Distribution of Polycystine Radiolarians in Bottom Surface Sediments and Its Relation to Summer Sea Temperature in the High-Latitude North Atlantic // Frontiers in Marine Science. 2017. V. 4. Article 330. https://doi.org/10.3389/fmars.2017.00330
Matul A., Barash M.S., Khusid T.A. et al. Paleoenvironment Variability during Termination I at the Reykjanes Ridge, North Atlantic // Geosciences. 2018. V. 8. № 10. Article 375. https://doi.org/10.3390/geosciences8100375
Mortyn P.G., Martínez-Botí M.A. Planktonic foraminifera and their proxies for the reconstruction of surface-ocean climate parameters // Contributions to Science. 2007. V. 3. P. 371–383. https://doi.org/10.2436/20.7010.01.14
Pollard R.T., Griffiths M.J., Cunningham S.A. et al. Vivaldi 1991 – A study of the formation, circulation and ventilation of Eastern North Atlantic Central Water // Progress in Oceanography. 1996. V. 37. P. 167–172. https://doi.org/10.1016/S0079-6611(96)00008-0
Radi T., de Vernal A. Dinocysts as proxy of primary productivity in mid-high latitudes of the Northern Hemisphere // Marine Micropaleontology. 2008. V. 68. P. 84–114. https://doi.org/10.1016/j.marmicro.2008.01.012
Restreppo G.A., Wood W.T., Phrampus B.J. Oceanic sediment accumulation rates predicted via machine learning algorithm: towards sediment characterization on a global scale // Geo-Marine Letters. 2020. V. 40. P. 755–763. https://doi.org/10.1007/s00367-020-00699-1
Sahoo N., Saalim S.M., Matul A. et al. Planktic Foraminiferal Assemblages in Surface Sediments From the Subpolar North Atlantic Ocean // Frontiers in Marine Science. 2022. V. 8. Article 781675. https://doi.org/10.3389/fmars.2021.781675
Sarafanov A., Falina A., Mercier H. et al. Mean full-depth summer circulation and transports at the northern periphery of the Atlantic Ocean in the 2000s // Journal of Geophysical Research. 2012. V. 117. C01014. https://doi.org/10.1029/2011JC007572
Sarmiento J.L., Gruber N. Ocean Biogeochemical Dynamics. Princeton, Woodstock: Princeton University Press, 2006. 503 p. https://doi.org/10.1017/S0016756807003755
Schlitzer R. Ocean Data View. 2021. odv.awi.de (accessed on 31 May 2022).
Talley L.D., Pickard G.L., Emery W.J., Swift J.H. Chapter 9 - Atlantic Ocean // Descriptive Physical Oceanography (Sixth Edition). An Introduction / Cambridge, USA: Academic Press, 2011. P. 245–301. https://doi.org/10.1016/B978-0-7506-4552-2.10009-5
Taylor J.R., Ferrari R. Shutdown of turbulent convection as a new criterion for the onset of spring phytoplankton blooms // Limnology and Oceanography. 2011. V. 56. P. 2293–2307. https://doi.org/10.4319/lo.2011.56.6.2293
Vidal L., Labeyrie L., van Weering T. Benthic δ18O records in the North Atlantic over the Last Glacial Period (60-10 kyr): Evidence for brine formation // Paleoceanography. 1998. V. 13. P. 245–251. https://doi.org/10.1029/98PA00315.hal-02958584
Volkmann R., Mensch M. Stable isotope composition (δ18O, δ13C) of living planktic foraminifers in the outer Laptev Sea and the Fram Strait // Marine Micropaleontology. 2001. V. 42. P. 163–188. https://doi.org/10.1016/S0377-8398(01)00018-4
Yashayaev I., Holliday N., Bersch M., Aken H. The History of the Labrador Sea Water: Production, Spreading, Transformation and Loss //Arctic–Subarctic Ocean Fluxes / Dickson R.R., Meincke J., Rhines P. (eds). Dordrecht: Springer, 2008. P. 569–612. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6774-7_25.ea
Zhao J., Bower A., Yang J., et al. Structure and formation of anticyclonic eddies in the Iceland Basin // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2018. V. 123. https://doi.org/10.1029/2018JC013886
Zweng M.M., Reagan J.R., Seidov D. et al. World Ocean Atlas 2018. V. 2: Salinity. NOAA Atlas NESDIS 82, 2018. 50 pp. https://www.ncei.noaa.gov/products/world-ocean-atlas.