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RV Southern Surveyor SS2011 (GP13)
Cruise summary report
Cruise Info. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ship name (ship code) | RV Southern Surveyor (09SS) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cruise identifier | SS2011 (GP13) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cruise period | 2011-05-13 — 2011-06-05 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status | Completed | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Port of departure | Hobart, Australia | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Port of return | Auckland, New Zealand | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Purpose | Research | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Objectives | Aims
1. Undertake an integrated zonal oceanographic transect east of Australia studying the marine biogeochemical cycles of TEIs, as part of Australasia's contribution to the international GEOTRACES program. 2. For the first time, establish the full water column, basin-scale distribution of TEIs (which a specific focus on iron, aluminium, manganese, copper, zinc, cobalt, cadmium), and investigate the role of micronutrient TEIs in the oceans surrounding Australia, and their relationship to environmental and ecosystem conditions. 3. Determine the sources, sinks and fluxes of iron and other TEIs (focussing on atmospheric dust delivery and biomass burning), as well as their transport, solubility and chemical form in the ocean. This includes the use of quasi-conservative elemental tracers of inputs, dissolution and redox cycling. 4. Collect subsamples for subsequent analysis of other GEOTRACES 'key parameters' (such as stable, radioactive and radiogenic isotopes; as listed in Table 2 of the GEOTRACES Science Plan) by international colleagues who are not able to participate in the field program. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chief scientist | Andrew R Bowie (University of Tasmania, Institute for Marine and Antarctic Studies) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Project | GEOTRACES -Trace elements and their isotopes in the water column | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cruise report | (1.22 MB) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ocean/sea areas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
General | South Pacific Ocean Tasman Sea | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Specific | Transect along ~30S east of Australia out into the South Pacific | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Track charts | (0.30 MB) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Measurements | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Physical oceanography | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CTD stations | Quantity: number of measurements = 114 Description: Salinity, used to calibrate the sensor of the seabird 911, 2-3 samples per cast (depending on depth of CTD). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CTD stations | Quantity: number of profiles = 76 Description: Temperature, measurement at the top and bottom of each CTD. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chemical oceanography | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxygen | Quantity: number of measurements = 114 Description: Dissolved oxygen, used to calibrate the sensor of the seabird 911, 2-3 samples per cast (depending on depth of CTD). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Phosphate | Quantity: number of samples = 760 Description: Major nutrients (NOx, Si and PO4) taken at each CTD deployment. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Phosphate | Quantity: number of samples = 190 Description: Nanonutrients (NOx, Si and PO4) taken at each TMR deployment. These need further analysis by flow injection and will complement analysis that were below detection limit from the MNF Hydrochemists | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Total - N | Quantity: number of samples = 190 Description: Nanonutrients (NOx, Si and PO4) taken at each TMR deployment. These need further analysis by flow injection and will complement analysis that were below detection limit from the MNF Hydrochemists | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Total - N | Quantity: number of samples = 760 Description: Major nutrients (NOx, Si and PO4) taken at each CTD deployment. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Silicate | Quantity: number of samples = 760 Description: Major nutrients (NOx, Si and PO4) taken at each CTD deployment. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Silicate | Quantity: number of samples = 190 Description: Nanonutrients (NOx, Si and PO4) taken at each TMR deployment. These need further analysis by flow injection and will complement analysis that were below detection limit from the MNF Hydrochemists | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Trace elements | Quantity: number of samples = 168 Description: Fe chemical speciation from the TMR. Sample will be analysed using electrochemical techniques. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Trace elements | Quantity: number of samples = 168 Description: Total dissolved trace metals (Cu, Zn, Cd, Pb) from the TMR. Sample will be analysed using ICP-MS. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Trace elements | Quantity: number of samples = 540 Description: Total dissolved trace metals (Cu, Mn, Fe) from the TMR. Sample will be analysed using isotope dilution ICP-MS. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Trace elements | Quantity: number of samples = 540 Description: Dissolved and total dissolvable iron from the TMR. These samples will be analysed in the lab using flow injection technique. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Trace elements | Quantity: number of samples = 150 Description: Dissolved trace metal stable (Fe, Zn and Cu) isotopic signature from the TMR. Sample will require further analysis using MC-ICPMS technique. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Trace elements | Quantity: number of samples = 150 Description: Dissolved trace metal stable (Cd) isotopic signature from the TMR. Sample will require further analysis using MC-ICP-MS technique. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Trace elements | Quantity: number of samples = 48 Description: Dissolved trace metals for GEOTRACES and AUS-NZ intercalibration exercises from the TMR. Analaysis using various techniques. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Trace elements | Quantity: number of samples = 168 Description: Cu chemical speciation from the TMR. Sample will be analysed using electrochemical techniques. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Trace elements | Quantity: number of samples = 28 Description: Particulate iron mineralogy from the McLane pumps. These samples were collected on QMA filters and will require further analysis using X-ray synchrotron techniques. Collected for Dr Thato Mtshali (CSIR, South Africa) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Trace elements | Quantity: number of samples = 28 Description: Particulate trace metals from the McLane pumps. These samples were collected on QMA filters and will require further analysis using ICP-MS. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isotopes | Quantity: number of samples = 28 Description: Particulate trace metal stable isotopes from the McLane pumps. These samples were collected on polycarbonate filters and will require further analysis using MC-ICP-MS. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isotopes | Quantity: number of samples = 28 Description: Particulate trace metal radiogenic (Pa, Th) isotopes from the McLane pumps. These samples were collected on polycarbonate filters and will require further analysis using MC-ICP-MS. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isotopes | Quantity: number of samples = 114 Description: Dissolved radiogenic (Pa, Th, Nd) isotopes from the CTD. These samples will require further analysis using ICP-MS. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Other chemical oceanographic measurements | Quantity: number of samples = 100 Description: Suwannee River fulvic acid (SRFA)-like compounds from the TMR. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Other chemical oceanographic measurements | Quantity: number of samples = 112 Description: Dissolved barium from the CTD. These samples will require further analysis using ICP-MS. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Biology and fisheries | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Phytoplankton pigs (eg chlorophyll, fluorescence) | Quantity: number of samples = 228 Description: Pigments and Chl a from the CTD. Analysis by HPLC technique back in the laboratory. These will be use to infer the biomass and the composition of the phytoplankton community. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Particulate organic matter (inc POC, PON) | Quantity: number of samples = 28 Description: Particulate organic carbon and nitrogen from the McLane pumps. These samples were collected on QMA filters and will require further analysis using mass spectrometry techniques. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Particulate organic matter (inc POC, PON) | Quantity: number of samples = 21 Description: Particulate organic carbon and nitrogen from 3 depths on the CTD used to complement McLane pump samples. Samples collected for land-based mass spectrometry analysis. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pelagic bacteria/micro-organisms | Quantity: number of samples = 228 Description: Picoplankton and bacterial abundance from the CTD using flow cytometry. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Other biological/fisheries measurement | Quantity: number of samples = 70 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Other biological/fisheries measurement | Quantity: number of samples = 28 Description: Metagenomics and ferredoxin/flavodxin index from the McLane pumps. These samples were collected on QMA filters. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Other biological/fisheries measurement | Quantity: number of samples = 70 Description: qPCR and Metagenomics (bioGEOTRACES). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Other biological/fisheries measurement | Quantity: number of samples = 112 Description: Nifh from the CTD. A gene that controls the expression of nitrogenase, the primary enzyme used during nitrogen fixation. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Other biological/fisheries measurement | Quantity: number of samples = 228 Description: Photosynthetic health (Fv/Fm) of the phytoplankton community from the CTD. These samples are used to infer nutrient limitation. These samples were analysed on-board using the Water-PAM. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Other biological/fisheries measurement | Quantity: number of samples = 70 Description: Single cell genomics (glycerol preserved samples) (bioGEOTRACES). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Meteorology | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atmospheric chemistry | Quantity: number of samples = 9 Description: Atmospheric dust collection. These samples will require further analysis for trace metals using ICP-MS. Collected by Dr Ed Butler for analysis by lab A and Dr Alex Baker (UEA, UK) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atmospheric chemistry | Quantity: number of samples = 2 Description: Rain collection. These samples will require further analysis for black carbon and trace metals using ICP-MS. Collected by Dr Laurie Burn-Nunes (Curtin Uni.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Data held at BODC | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Series/Profiles | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
37 CTD/STD cast | Reference numbers Transmittance and attenuance of the water column Dissolved oxygen parameters in the water column Vertical spatial coordinates Salinity of the water column Temperature of the water column Visible waveband radiance and irradiance measurements in the water column Reference numbers Transmittance and attenuance of the water column Dissolved oxygen parameters in the water column Vertical spatial coordinates Salinity of the water column Temperature of the water column Visible waveband radiance and irradiance measurements in the water column
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Discrete samples | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 Atmospheric air sampling pump | Metal concentrations in the atmosphere | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
37 CTD frame plus rosette sampler | Nitrite concentration parameters in the water column Temperature of the water column Dissolved oxygen parameters in the water column Phosphate concentration parameters in the water column Salinity of the water column Silicate concentration parameters in the water column Nitrate concentration parameters in the water column | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
46 | Stable isotopes in water bodies Dissolved metal concentrations in the water column |