Rapport från SMHIs utsjöexpedition med R/V Aranda

Transkript

1 Martin Hansson Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut Oceanografiska Laboratoriet Dnr: S/Gbg Rapport från SMHIs utsjöexpedition med R/V Aranda Expeditionens varaktighet: Undersökningsområde: Skagerrak, Kattegatt och egentliga Östersjön Uppdragsgivare: SMHI samt Havs- och vattenmyndigheten SAMMANFATTNING Under expeditionen, som ingick i det svenska havsövervakningsprogrammet, besöktes Skagerrak, Kattegatt och egentliga Östersjön. I Kattegatt genomfördes kartering av näringsämnen. Denna expedition var den första ombord på det finska forskningsfartyget Aranda, vilket under 214 kommer att chartras av SMHI. Denna rapport är baserad på preliminära, endast delvis kvalitetskontrollerade data. I både Skagerrak och Kattegatt var salthalten i ytvattnet mycket lägre än normalt, vilket tyder på stor inverkan av utflödande Östersjövatten. Karteringen av näringsämnen i Kattegatt visade på små variationer och överlag normala förhållanden. I egentliga Östersjön var halterna av fosfat och silikat högre än normalt i västra Gotlandsbassängen. Syreförhållandena i Hanöbukten och Bornholmsbassängen hade åter försämrats och akut syrebrist förekom i bottenvattnet. I västra, östra och norra Gotlandsbassängen sågs ingen förbättring av syresituationen. Helt syrefria förhållanden, återfanns från 9-1 meter djup och akut syrebrist från 7-9 meters djup. Planktonaktiviteten var låg i alla undersökta områden. Nästa ordinarie expedition är planerad till vecka 9-1. Då kommer egentliga Östersjön, Skagerrak och Kattegatt att besökas. I egentliga Östersjön kommer kartering av näringsämnen att genomföras. Address: Sven Källfelts Gata 1 Nya Varvet Västra Frölunda Telefon: E-post: Shark@smhi.se WWW:

2 PRELIMINÄRA RESULTAT Expeditionen, vilken är den första med det finska forskningsfartyget Aranda, startade i Helsingfors den 2:e februari och avslutades i Nynäshamn den 12:e februari. Ett uppehåll gjordes i Göteborg för att ta ombord kompletterande utrustning och för pressvisning av fartyget samt SMHIs verksamhet ombord. Under expeditionen första del, från Helsingfors till Göteborg var vindarna svaga till måttliga. Efter uppehållet i Göteborg ökade vinden till frisk. Åter i Östersjön var vindarna igen svaga till måttliga. Vindriktningen var i huvudsak mellan sydost och sydväst. Lufttemperaturen varierade mellan -1 och 4 C. Under expeditionen genomfördes vinterkartering av näringsämnen i Kattegatt och Öresund, där 17 stationer provtogs. Totalt under hela expeditionen besöktes ett 4-tal provtagningsstationer. I samband med provtagning genomfördes även mätningar av löst oorganiskt kol (DIC) samt jämförande analys av tre metoder att mäta ph (med ph-elektrod, med spektrofotometer och med flurometer). Data från dessa undersökningar kommer ligga till grund för hur ph kommer analyseras i framtiden inom den svenska havsövervakningen. Skagerrak Temperaturen i ytlagret var lägre än normalt för årstiden och varierade mellan 1,2-2,1 C. Salthalten var mycket lägre än normalt och varierade från 19,4 psu närmast kusten till omkring 21,2 psu i centrala Skagerrak, vilket tyder på stor inverkan av utflödande Östersjövatten. Både termoklin och haloklin var välutvecklade och återfanns på djup mellan 1-2 meter. Närsalthalterna i ytvattnet hade generellt ökat sedan förra provtagningen i december och halterna av fosfat och summan nitrit+nitrat uppvisade koncentrationer typiska för årstiden. I centrala Skagerrak var silikathalten mycket höga, dubbelt normal koncentration. Fosfathalterna låg omkring,3 -,6 µmol/l, summan nitrit + nitrat mellan,96-6,44 µmol/l medan koncentrationerna av silikat varierade från 1,3-11,2 µmol/l. Planktonaktiviteten var låg i hela området vilket kunde konstateras från CTD-baserade fluorescensmätningar samt låg syremättnad i ytlagret. Kattegatt och Öresund Ytvattentemperaturen var något lägre än normalt och varierande mellan 1,8-3, C, lägst i det utflödande Östersjövattnet från Öresund och Bälten, högst i de norra delarna. Salthalten i Kattegatts ytvatten var, precis som i Skagerrak, lägre än normalt, 16,1-22,1 psu. Termoklinen och haloklin sammanföll på djup mellan 1-2 meter. Karteringen av näringsämnen i Kattegatt visade att halterna av fosfat i ytvattnet var normala för årstiden och uppvisade små variationer omkring,4 -,6 µmol/l. Halterna av nitrit + nitrat var också normala och varierade mellan,3-7, µmol/l. Högst i norr och längs den danska kusten, lägst i de östra delarna. Silikathalten uppvisade små variationer omkring 1,6-11,7 µmol/l, vilket är normalt. Syreförhållandena i djupvattnet var goda, det lägsta värdet uppmättes vid Kullen i södra delen av Kattegatt,,92 ml/l. Viss planktonaktivitet noterades i ytlagret.

3 Egentliga Östersjön Ytvattentemperaturen var normal för årstiden och varierade mellan 2,2-3, C. Salthalten i ytlagret var något förhöjd i Hanöbukten och i Bornholmsbassängen ca 7,7-8, psu, medan den i östra Gotlandsbassängen var något under det normala, 6,9-7,2 psu. I egentliga Östersjön var ytlagret välblandat, termoklin och haloklin sammanföll och återfanns på omkring 7 meters djup i norra, västra och östra Gotlandsbassängen, på meters djup i Bornholmsbassängen och på 3-4 meters djup i Arkonabassängen. Halterna av fosfat var högre än normalt,,74 -,8 µmol/l, i västra Gotlandsbassängen. I övriga områden var halterna normala för årstiden och varierade mellan,6 -,78 µmol/l. Även halterna av silikat var förhöjda i västra Gotlandsbassängen, 1,4-1,8 µmol/l. Normala halter uppmättes i övriga områden, 1,2-13, µmol/l, förutom i Hanöbukten där halterna var lägre än normalt, 1,4 µmol/l. Halten av nitrit+nitrat var generellt något lägre än normalt i alla områden, förutom i Arkona där halterna var normala. Summan av nitrit+nitrat varierade mellan 2,62-3,61 µmol/l. Sedan december 213 och under inledningen av 214 har inga större inflöden till Östersjön ägt rum. De små inflöden som dock inträffat har medfört goda syreförhållanden i Arkonabassängens bottenvatten. I Bornholmsbassängen och Hanöbukten, där inflöden under hösten 213 hade förbättrat syresituationen, hade nu syresituationen återigen försämrat och halterna låg under gränsen för akut syrebrist(< 2 ml/l). Vid BCSIII-1, däremot, var de positiva effekterna av höstens inflöden fortsatt synliga och syrgashalten i bottenvattnet låg strax över 2 ml/l. I västra, östra och norra Gotlandsbassängen sågs ingen förbättring av syresituationen. Helt syrefria förhållanden återfanns från 9-1 meters djup och akut syrebrist från 7-9 meters djup. Planktonaktivitet, baserat på fluorescensmätningar och siktdjup, var låg i hela det undersökta området. DELTAGARE Namn Från Martin Hansson Expeditionsledare SMHI Juha Flinkman Expeditionsledare Finnish Environment Institute (SYKE) Anna-Kerstin Thell SMHI Johan Håkansson SMHI Kristin Andreasson SMHI Sari Sipilä SMHI Arne Svensson SMHI Silvie Lainela SMHI / Tartu Universitet, Estland Jan-Erik Bruun Finnish Environment Institute (SYKE) Tuomo Roine Finnish Meteorological Institute (FMI) BILAGOR - Färdkarta - Tabell över stationer, antal parametrar och provtagningsdjup - Karta över syrehalter i bottenvattnet - Profilplottar för vissa basstationer - Månadsmedelvärdesplottar för vissa basstationer

4

5 SMHI ***** Hydrographic Ship: 1-Aranda ****** Date: Ocean enh ***** series Year: 214 ****** Time: 12:31 Ser Stat P Station Lat----- Lon----- Date Time Bottom Secchi Wind Air Air WCSI C PPCPZZT No T S P O H P T N N N T A S H L P P T C no code r yyyymmdd hhmm depth depth di ve temp pres elec t Hrhhoor de e a h x 2 o o o o h o l i u i O O O o o utc m m C hpa aoae d Cilyooa m l y S 4 t t k O m g N C C m j tu motpbw p i g P P N N N N a 3 u n m hd PrP l n l s i 62 BPNX3BAS BY29 N83 E x --x x x - x x x x x x x x - x x 63 BPNX37BAS BY31 LANDSORTSDJ N83 E x -xxxx-- 23 x x x x x x x x x x x x x x 64 BPWX38BAS BY32 NORRKÖPINGSDJ N81 E x --x x x - x x x x x x x x - x BPWX4BAS BY38 KARLSÖDJ N77 E x --x x x - x x x x x x x x - x x 66 BPWK1BAS REF M1V1 N622.2 E x -xxxx-- x x x x - x x x x x x - x BPSHBAS HANÖBUKTEN N37 E x --x x x x x - x x x x x x x x x 68 BPSA2BAS BY1 N E x --x x x x x - x x x x x x - x x 69 SOCX44BAS ÖRESUND-4 N38.8 E x --x x x - x - x x x x x x - x SOCX39BAS W LANDSKRONA N2. E x --x x x - x - x x x x x x - x KAEX33BAS KULLEN N614 E x --x x x - x - x x x x x x - x KAEL63BAS LAHOLM-3 (YG) N633.3 E x --x---- x x - x - x x x x x x - x KAEX3BAS ST MIDDELGRUND N634 E x --x x x - x - x x x x x x - x KAEX29BAS ANHOLT E N64. E x -xxxx-- 1 x x x x x x x x x x x x x x 7 KANXBAS N14 FALKENBERG N66.4 E x -xxxx-- 7 x x x x - x x x x x x x x x 76 KANX26BAS L:A MIDDELGRUND N67. E x --x x x - x - x x x x x x - x KANX2BAS FLADEN N711. E x --x x x - x - x x x x x x - x SKEX23BAS P2 N72 E x --x x x - x - x x x x x x - x FIBG27BAS SLÄGGÖ N81. E x --xxx-- 9 x x - x - x x x x x x - x SKEX14BAS Å13 N82.2 E x --x x x - x - x x x x x x - x x 81 SKEX1BAS Å14 N819 E x SKEX16BAS Å1 N817.7 E x --x x - x - x x x x x x - x x 83 SKEX17BAS Å16 N816 E x SKEX18BAS Å17 N816. E x --x x x x - x x x x x x x x x 8 KANX2BAS SW VINGA GF4 N733 E x --x x x - x - x x x x x x - x KANX4BAS GF6 N732 E x --x x x - x - x x x x x x - x KANX6BAS GF8 N727.9 E x --x x x - x - x x x x x x - x KANX7BAS GF9 N726 E x --x x x - x - x x x x x x - x KANX9BAS LÄSÖ RÄNNA N717.6 E x --x x x - x - x x x x x x - x x 9 KAWA11BAS 49 ÅLBORG BUGT N61.4 E x --x x x - x - x x x x x x - x KAWX14BAS 92 KATTEGAT SW N67.9 E x --x x x - x - x x x x x x - x x 92 SOCX41BAS ÖRESUND-7 N46.2 E x --x---- x x - x - x x x x x x - x x 93 BPSA3BAS BY2 ARKONA N E x --xxx-- 8 x x - x - x x x x x x - x x 94 BPSB6BAS BY4 CHRISTIANSÖ N23 E x -xx x x x x x x x x x x x x x BPSB7BAS BY BORNHOLMSDJ N1 E x --xxx-- 12 x x x x - x x x x x x - x BPSE9BAS BY7 STOLPE RÄNNA N13 E x BPSE11BAS BCS III-1 N33.3 E x --x x x - x - x x x x x x - x x 98 BPEX13BAS BY1 N638 E x -xx x x x x x x x x x x x x x x 99 BPEX21BAS BY1 GOTLANDSDJ N72 E x --xx x x x x x x x x x x x x x x 1 BPEX21EXT BY1 GOTLANDSDJ N72 E x x x - x x x x x x x x - x BPEX26BAS BY2 FÅRÖDJ N8 E x --x x x - x x x x x x x x - x

6 Bottom water oxygen concentration (ml/l) Country: Sweden Ship : Aranda Date : Series :

7 Bottom water oxygen concentration (ml/l) Country: Sweden Ship : Aranda Date : Series : H2S H2S H2S H2S H2S H2S H2S H2S

8

9

10

11

12 STATION BY2 SURFACE WATER Mean Annual Cycles St.Dev , 1, 1,, Temperature o C Salinity psu 7, 7, 6, 6, , PO 4 µmol/l DIN µmol/l 2 1 1, SiO 3 µmol/l OXYGEN IN BOTTOM WATER (depth >17m) ml/l ml/l saturation % Month Year

13 STATION BY1 SURFACE WATER Mean Annual Cycles St.Dev , 1, 1,, Temperature o C Salinity psu 7, 7, 6, 6, , PO 4 µmol/l DIN µmol/l 2 1 1, SiO 3 µmol/l OXYGEN IN BOTTOM WATER (depth >22m) ml/l ml/l saturation % Month Year

14 STATION BY1 SURFACE WATER Mean Annual Cycles St.Dev , 1, 1,, Temperature o C Salinity psu 7, 7, 6, 6, , PO 4 µmol/l DIN µmol/l 2 1 1, SiO 3 µmol/l OXYGEN IN BOTTOM WATER (depth >12m) ml/l ml/l saturation % Month Year

15 STATION BCS III-1 SURFACE WATER Mean Annual Cycles St.Dev , 1, 1,, Temperature o C Salinity psu PO 4 µmol/l DIN µmol/l 2 1 1, SiO 3 µmol/l OXYGEN IN BOTTOM WATER (depth > 8m) ml/l ml/l Month saturation % Year

16 STATION BY SURFACE WATER Mean Annual Cycles St.Dev , 1, 1,, Temperature o C Salinity psu PO 4 µmol/l DIN µmol/l 2 1 1, SiO 3 µmol/l 1 saturation % OXYGEN IN BOTTOM WATER (depth >8m) ml/l ml/l Month Year

17 STATION BY4 SURFACE WATER Mean Annual Cycles St.Dev , 1, 1,, Temperature o C Salinity psu PO 4 µmol/l DIN µmol/l 2 1 1, SiO 3 µmol/l 1 saturation % OXYGEN IN BOTTOM WATER (depth >8m) ml/l ml/l Month Year

18

19

20

21

22 WESTERN BALTIC BY32 BY Depth (m) Temperature ( O C) Salinity (psu) (ml/l) Depth (m) (N +NO 3 )-N (µmol/l) PO 4 -P (µmol/l) SiO 3 -Si (µmol/l) NH 4 -N (µmol/l)

23 SOUTHERN BALTIC /1 BY BY4 BY2 BY Depth (m) Temperature ( O C) Salinity (psu) -1-1 (ml/l) Depth (m) (N +NO 3 )-N (µmol/l) PO 4 -P (µmol/l) SiO 3 -Si (µmol/l) NH4-N [µmol/l)

24

25 EASTERN BALTIC /12 BY2 BY1 BY1 BCS III Depth (m) Temperature ( O C) Salinity (psu) - 1 (ml/l) Depth (m) (N +NO 3 )-N (µmol/l) PO 4 -P (µmol/l) SiO 3 -Si (µmol/l) NH 4 -N (µmol/l)

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35 STATION Å17 SURFACE WATER Mean Annual Cycles St.Dev , 1, 1,, Temperature o C Salinity psu PO 4 µmol/l DIN µmol/l 2 1 1, SiO 3 µmol/l 1 saturation % OXYGEN IN BOTTOM WATER (depth = 3m) ml/l ml/l Month Year

36

37 SKAGERRAK Coast P2 Släggö Depth (m) Temperature ( C) Salinity (psu) (ml/l) Depth (m) (N +NO 3 )-N (µmol/l) PO 4 -P (µmol/l) SiO 3 -Si (µmol/l) NH 4 -N (µmol/l)