Characteristics of Antarctic Surface Waters in the South Bay, on Livingston Island, South Shetland Islands

Year 2021, Volume: 21 Issue: 4, 978 - 984, 31.08.2021

Mehmet Nuri Bodur , Mustafa Koçak

https://doi.org/10.35414/akufemubid.894444

Abstract

This study presents hydro chemical characteristics of surface waters of the South Bay, Antarctic Peninsula, between the coordinates 62°40′S and 60°28′W. The surface water samples were collected from different stations. Water Depth, salinity, temperature and Secchi Disk Depth measurements were carried out on board of a Zodiac Boat from 05.02.2018 to 19.02.2018. A total of 20 surface water samples were handled by PVC and analyzed for major ions, pH and conductivity. Secchi disk depth, surface water temperatures and water depth values ranged from 1.0 to 4.0 m, 19.1 to 118.5 m and 0.10 to 2.50 oC, respectively. These parameters were mutually comparable with each other, denoting close relationship with suspension. Salinity and conductivity were found to covary, suggesting influence of salt content of on the conductivity. Cl /Na ratio varied from 1.5 to 1.6, being lower than that of 1.8. There was a strong relationship between Cl/Na (r=0.74), reflecting the effect of freshwater input on aforementioned ratio. Na, Mg and K showed strong correlation coefficient (r>0.99). However, Ca exhibited lower correlation coefficients with remaining cations. It might be suggested that Na, Mg and K were conservative cations whilst Ca concentrations were partially affected by processes such as uptake by phytoplankton. Ion balance were predominated by cations, exhibiting missing anion bicarbonate. As a result, these values hopefully reflected some important clues for temporarily and spatially environmental effects onto the partly icy surface water which should be monitored further in detail to get better understanding of its dynamics in the South Bay.

Keywords

Surface Water Chemistry, Hydrophysics, South Bay, Antarctic Peninsula

Güney Shetland Adalarından Livingston Adası, Güney Körfezindeki Antarktik Yüzey Sularının Özellikleri

Abstract

Bu çalışma; Antarktika Yarımadası 62° 40′ S ve 60° 28′ W koordinatları arasında yer alan Güney Körfezindeki, Yüzey Sularının hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesine yöneliktir. FArklı istasyonlardan yüzey suları toplanmıştır. Suderinliği, tuzluluk, sıcaklın ve Sekki Disk Derinliği ölçümleri 05.02.2018 - 19.02.2018 tarihlerinde Zodyak Bot üzerinde gerçekleştirilmiştir. pH, iletkenlik ve major iyon ölçümleri için otplam y20 örnek PVC şişelere konmuştur. Secchi disk derinliği, yüzey suyu sıcaklıkları ve su derinliği değerlerinin sırasıyla; 1.0 - 4.0 m, 19.1 - 118.5 m ve 0.10 - 2.50 oC aralıklarında değişmekte olduğu tespit edilmiştir.Bu parametreler birbirleriyle kıyaslanabilir bulunurken, askıda madde ile ilişkilidir. Cl / Na oranı, 1.8'den daha düşük olan 1.5 ile 1.6 arasında değişim gösterdiği saptanmıştır. Yukarıda bahsedilen oran üzerinde tatlı su girdisinin etkisini yansıtan Cl / Na ve sıcaklık arasında logaritmik bir ilişkinin (r = 0.74) varlığı tespit edilmiştir.. Na, Mg ve K kuvvetli korelasyon katsayısı (r> 0.99) gösterirken, Ca ise; Na, Mg ve K ile daha düşük korelasyon katsayı değerlerine sahip olduğu belirlenmiştir. Na, Mg ve K'nin katyonları konservatif karakter sergilerken, Ca derişimlerinin, yüzey sularındaki fitoplanktonlar tarafından tüketilebileceği gibi kısmen daha başka süreçlerden de etkilenebileceği ileri sürülebilir. İyon dengesinde katyonların baskın olduğu gözlenirken, eksik anyonun bikarbonat olduğuna işaret etmektedir Elde edilen bu sonuçlar; ilgili parametrelerin birbiriyle karşılaştırılabilir ve askı yükü maddelerle de yakın ilişki ve etkileşimler içerisinde olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, yüzey suyu üzerindeki geçici ve mekânsal çevresel etkiler bakımından bazı önemli ipuçlarını yansıttığını düşündüğümüz bu değerlerin, zaman zaman irili ufaklı buzul kütlelerinin görüldüğü körfezdeki dinamiklerin daha iyi anlaşılabilmesi için ayrıntılı olarak izlenmesi gerektiği düşünülmektedir.

Keywords

Yüzey Suyu Kimyası, Hidrofizik, Güney Körfezi, Antarktika Yarımadası

References

• Antoni, J.S., Almandoz, G.O., Ferrario, M.E., Hernando, M.P., Varela, D. E.,Rozema, P.D., Buma, A.G.J., Paparazzo, F. E., Irene R.Schloss, R.I ., 2020. Response of a natural Antarctic phytoplankton assemblage to changes in temperature and salinity. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 532, 151444.
• Bardouki, H., Liakakou, H., Economou, C., Sciare, J., Smolik, J., Zdimal, V., Eleftheriadis, K., Lazaridis, M., Dye, C. and Mihalopoulos, N.,, 2003. Chemical composition of sizeresolved atmospheric aerosols in the eastern Mediterranean during summer and winter. Atmospheric Environment, 37, 195–208.
• Bodur, M.N., 2020. Pioneering Measurement and Assessment of Secchi Disk Depths at South Bay, Livingston Island-South Shetland Islands, West Antarctica. SCAR2020 COMNAP 31 JULY – 11 AUGUST 2020, Hobart . Tasmania . Australia, COMNAP Symposium: 2 August 2020, SCAR Open Sci. Conf.:3-7 August 2020, COMNAP XXXII Annual General Meeting: 3-6 August 2020, SCAR XXXVI Delegates Meeting: 10-11 August 2020 (COMNAP2020 Submitted Abstract).
• Dietz, Robert S., 1948. Some Oceanographic Observations on Operation HIGHJUMP.
• Garcia , M. A., Castro, C. G., Ríos, A. F., Doval, M. D., Rosón, G., Gomis, D., López, O., 2002. Water masses and distribution of physico-chemical properties in the Western Bransfield Strait and Gerlache Strait during Austral summer 1995/96. Deep-Sea Research II 49, 585–602.
• Güllü, G. H., Ölmez, I., Aygün, S. and Tuncel, G., 1998. Atmospheric trace element concentrations over the Eastern Mediterranean Sea: Factors affecting temporal variability. Journal of Geophysical Research, 103, D17, 21943-21954.
• Mitchell, B:G., and Holm-Hansen, O., 1987. RACER: Optical prediction of photobiological properties. Antarctic Journal of the U.S., 22(5).
• Nehir, M. and Koçak, M., 2018. Atmospheric water-soluble organic nitrogen (WSON) in the eastern Mediterranean: origin and ramifications regarding marine productivity. Atmospheric Chemistry and Physics, 18, 3603–3618.
• Turekian, K.K., 1976. Oceanography. Publisher, Prince-Hall (Englewood Cliffs,N.J.).