RRS James Clark Ross JR18006
Cruise summary report
| Cruise Info. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ship name (ship code) | RRS James Clark Ross (74JC) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cruise identifier | JR18006 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cruise period | 2019-06-30 — 2019-08-01 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status | Completed | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Port of departure | Harwich, United Kingdom | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Port of return | Aberdeen, United Kingdom | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Purpose | Research | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Objectives | Rates of warming in the high northern latitudes are amongst the highest globally. One of the most obvious manifestations is the dramatic reduction in summer sea ice extent and thickness over the past few decades. JR18006 is the third in a series of three cruises to the Barents Sea exploring the biogeochemistry of the continental shelf seabed research within the Changing Arctic Ocean research programme, funded by NERC. The primary objective of the cruise was to collect a suite of pelagic and benthic samples across the 30˚ longitude water mass and sea-ice gradient occupied by the first and second cruises, JR16006, in 2017 and JR17007 in 2018. The report includes a description of the sampling and data collection across 5 benthic focus sites, a series of water mass stations, continuous atmospheric methane sampling whilst underway, experimental observations and sampling of sea ice at and beyond the ice edge achieved during July, 2019. These were investigated as part of ongoing effort aimed at understanding the effect of changing sea ice cover on organic matter quality, benthic biodiversity and function, biological transformations of carbon and nutrient pools, and resulting ecosystem functioning at the Arctic Ocean seafloor. The sites spanned 72 to 81 N but the furthest north site (termed B17) could not be visited due to strong sea ice conditions. The samples will be worked up over the coming years by a series of UK universities and institutes. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chief scientist | David Barnes (British Antarctic Survey) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Project | Changing Arctic Ocean (CAO) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cruise report |  (10.26 MB) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ocean/sea areas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| General | Barents Sea Arctic Ocean | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Track charts | (0.26 MB) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Measurements | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Physical oceanography | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Surface measurements underway (T,S) | Quantity: number of samples = 42 Description: Underway salinity calibration water samples | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Surface measurements underway (T,S) | Quantity: activity duration in days = 30 Description: Continuous underway data from ships surface hydrography instrumentation (temperature, salinity, chlorophyll-a fluorescence, transmission) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bathythermograph | Quantity: number of surveys = 1 Description: Seabed mapping and bathymetry to characterise sites | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Water bottle stations | Quantity: number of samples = 20 Description: CTD salinity sensor calibration water samples | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CTD stations | Quantity: number of profiles = 1 Description: CTD profile at one of the Arctic PRIZE mooring sites to be used for mooring calibration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CTD stations | Quantity: number of profiles = 13 Description: CTD profiles (temperature, salinity, PAR, Oxygen, Chlorophyll-a, transmission) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Optics (eg underwater light levels) | Quantity: number of cores = 20 Description: Cores taken at 4 stations for: optical backscatter, suspended particulate matter (SPM) concentations, total organic carbon in SPM, pigments at the surface of the sediment, sediment density and porosity at 4 depths in the core, sedimentary levels of total organic carbon at 4 depths in the core, bioirrigation rates, rate of advectively driven flux. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Current profiler (eg ADCP) | Quantity: number of track lines = 1 Description: Shipboard ADCP from the first (B13) to the last (B3) station | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chemical oceanography | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxygen | Quantity: number of profiles = 6 Description: CTD samples were taken from three depths for dissovled oxygen concentrations, muliptle depths across the profile for nutrient analysis and from the chlorophyll maximum for chrolophyll a concentrations. Dissolved oxygen titrations were completed onboard. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxygen | Quantity: number of cores = 64 Description: Silicon isotope composition and oxygen isotope composition from pore waters | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxygen | Quantity: number of profiles = 6 Description: Silicon isotope composition and oxygen isotope composition from CTD samples | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other dissolved gases | Quantity: number of profiles = 6 Description: Samples from CTD casts for: DMS concentrations; dissolved and particulate DMSO and DMSP; dissolved and particulate methylamines; particulate nitrogen osmolytes; methylamine addition incubation experiments. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phosphate | Quantity: number of profiles = 7 Description: Nitrogen isotope composition and nutrient concetrations from CTD samples | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phosphate | Quantity: number of cores = 2 Description: Two incubation experiments, the first looking at nutrient fluxes and the second how resuspension affects these fluxes. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phosphate | Quantity: number of cores = 64 Description: Nitrogen isotope composition and nutrient concetrations from pore waters | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nitrate | Quantity: number of profiles = 7 Description: Nitrogen isotope composition and nutrient concetrations from CTD samples | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nitrate | Quantity: number of cores = 2 Description: Two incubation experiments, the first looking at nutrient fluxes and the second how resuspension affects these fluxes. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nitrate | Quantity: number of cores = 64 Description: Nitrogen isotope composition and nutrient concetrations from pore waters | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nitrite | Quantity: number of cores = 2 Description: Two incubation experiments, the first looking at nutrient fluxes and the second how resuspension affects these fluxes. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nitrite | Quantity: number of cores = 64 Description: Nitrogen isotope composition and nutrient concetrations from pore waters | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nitrite | Quantity: number of profiles = 7 Description: Nitrogen isotope composition and nutrient concetrations from CTD samples | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Total - N | Quantity: number of cores = 15 Description: Nitrogen cycling incubation experiements utilising sediment from USNL box cores. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Total - N | Quantity: number of profiles = 6 Description: Samples from CTD casts for: DOC, DON and POC, PON analysis; urea concentrations; dissolved free amino acid; 15N uptake incubation experiments experiments; phytoplankton counts | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Silicate | Quantity: number of cores = 64 Description: Silicon isotope composition and oxygen isotope composition from pore waters | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Silicate | Quantity: number of profiles = 6 Description: Silicon isotope composition and oxygen isotope composition from CTD samples | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Silicate | Quantity: number of cores = 64 Description: Nitrogen isotope composition and nutrient concetrations from pore waters | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Silicate | Quantity: number of cores = 2 Description: Two incubation experiments, the first looking at nutrient fluxes and the second how resuspension affects these fluxes. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Silicate | Quantity: number of profiles = 7 Description: Nitrogen isotope composition and nutrient concetrations from CTD samples | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopes | Quantity: number of profiles = 7 Description: Nitrogen isotope composition and nutrient concetrations from CTD samples | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopes | Quantity: number of profiles = 6 Description: Silicon isotope composition and oxygen isotope composition from CTD samples | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopes | Quantity: number of cores = 64 Description: Nitrogen isotope composition and nutrient concetrations from pore waters | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopes | Quantity: number of cores = 64 Description: Silicon isotope composition and oxygen isotope composition from pore waters | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other chemical oceanographic measurements | Quantity: number of profiles = 2 Description: Filtered ice water samples for pigments, lipids, d18O and 15N | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other chemical oceanographic measurements | Quantity: number of profiles = 6 Description: Samples from CTD casts for: DOC, DON and POC, PON analysis; urea concentrations; dissolved free amino acid; 15N uptake incubation experiments experiments; phytoplankton counts | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other chemical oceanographic measurements | Quantity: number of cores = 2 Description: Two incubation experiments, the first looking at nutrient fluxes and the second how resuspension affects these fluxes. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other chemical oceanographic measurements | Quantity: number of profiles = 6 Description: CTD samples were taken from three depths for dissovled oxygen concentrations, muliptle depths across the profile for nutrient analysis and from the chlorophyll maximum for chrolophyll a concentrations. Dissolved oxygen titrations were completed onboard. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other chemical oceanographic measurements | Quantity: number of profiles = 6 Description: Samples from CTD casts for: DMS concentrations; dissolved and particulate DMSO and DMSP; dissolved and particulate methylamines; particulate nitrogen osmolytes; methylamine addition incubation experiments. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Biology and fisheries | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Primary productivity | Quantity: number of profiles = 6 Description: CTD samples for rates of primiary production, rates of bacterial production and bacterial emzymes. Flow cytometry. Phytoplankton taxonomy (CTD casts and net deployments) and DNA, RNA and single cell genomics samples. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phytoplankton pigs (eg chlorophyll, fluorescence) | Quantity: number of profiles = 6 Description: CTD samples were taken from three depths for dissovled oxygen concentrations, muliptle depths across the profile for nutrient analysis and from the chlorophyll maximum for chrolophyll a concentrations. Dissolved oxygen titrations were completed onboard. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Particulate organic matter (inc POC, PON) | Quantity: number of profiles = 6 Description: Samples from CTD casts for: DOC, DON and POC, PON analysis; urea concentrations; dissolved free amino acid; 15N uptake incubation experiments experiments; phytoplankton counts | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Particulate organic matter (inc POC, PON) | Quantity: number of cores = 20 Description: Cores taken at 4 stations for: optical backscatter, suspended particulate matter (SPM) concentations, total organic carbon in SPM, pigments at the surface of the sediment, sediment density and porosity at 4 depths in the core, sedimentary levels of total organic carbon at 4 depths in the core, bioirrigation rates, rate of advectively driven flux. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dissolved organic matter (inc DOC) | Quantity: number of profiles = 6 Description: Samples from CTD casts for: DOC, DON and POC, PON analysis; urea concentrations; dissolved free amino acid; 15N uptake incubation experiments experiments; phytoplankton counts | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Biochemical measurements (eg lipids, amino acids) | Quantity: number of profiles = 2 Description: Filtered ice water samples for pigments, lipids, d18O and 15N | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Biochemical measurements (eg lipids, amino acids) | Quantity: number of profiles = 7 Description: CTD water samples for bacterial fungal ecology and molecular biology analyses | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phytoplankton | Quantity: number of profiles = 6 Description: CTD samples for rates of primiary production, rates of bacterial production and bacterial emzymes. Flow cytometry. Phytoplankton taxonomy (CTD casts and net deployments) and DNA, RNA and single cell genomics samples. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pelagic bacteria/micro-organisms | Quantity: number of profiles = 7 Description: CTD water samples for bacterial fungal ecology and molecular biology analyses | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Zoobenthos | Quantity: number of image series = 19 Description: Continental shelf depths underwater camera to photo assemblage structure | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Zoobenthos | Quantity: number of hauls = 34 Description: 1.25m wide Agassiz trawl to collect specimens for carbon content and genetics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Zoobenthos | Quantity: number of hauls = 12 Description: Sampling of the seabed for biodiversity. Epifauna Species ID, biomass and abundance. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Zoobenthos | Quantity: number of cores = 50 Description: Sampling of the seabed for biodiversity. Meiofauna, macrofauna and megafauna species ID, abundance and biomass, particle size analysis. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Zoobenthos | Quantity: number of hauls = 10 Description: Five invertabrate target species and any oportiunistic invertarate species collected for a range of mesocosm onboard and when returned to University of Southampton. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other biological/fisheries measurement | Quantity: number of profiles = 6 Description: CTD samples for rates of primiary production, rates of bacterial production and bacterial emzymes. Flow cytometry. Phytoplankton taxonomy (CTD casts and net deployments) and DNA, RNA and single cell genomics samples. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other biological/fisheries measurement | Quantity: number of profiles = 7 Description: CTD water samples for bacterial fungal ecology and molecular biology analyses | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Meteorology | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other meteorological measurements | Quantity: activity duration in days = 30 Description: Continuous underway data from ships navigation instrumentation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other meteorological measurements | Quantity: activity duration in days = 30 Description: Continuous underway data from ships meteorology instrumentation (wind speed/direction, air pressure, humidity, air temperature, PAR, TIR sensors) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Geology and geophysics | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Core - soft bottom | Quantity: number of cores = 20 Description: Sediment samples collected for a range of mesocosm experiments onboard and when returned to University of Southampton. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bottom photography | Quantity: number of image series = 19 Description: Continental shelf depths underwater camera to photo assemblage structure | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other geological/geophysical measurements | Quantity: number of cores = 2 Description: DNA and RNA concentrations from sediment cores | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other geological/geophysical measurements | Quantity: number of cores = 127 Description: Inorganic and organic geochemistry of pore waters and sedimentary fractions. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other geological/geophysical measurements | Quantity: number of cores = 20 Description: Cores taken at 4 stations for: optical backscatter, suspended particulate matter (SPM) concentations, total organic carbon in SPM, pigments at the surface of the sediment, sediment density and porosity at 4 depths in the core, sedimentary levels of total organic carbon at 4 depths in the core, bioirrigation rates, rate of advectively driven flux. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Data held at BODC | Get data | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Series/Profiles | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 19 Bottle station | Reference numbers Nitrite concentration parameters in the water column Dissolved oxygen parameters in the water column Phosphate concentration parameters in the water column Vertical spatial coordinates Silicate concentration parameters in the water column Ammonium and ammonia concentration parameters in water bodies Nitrate concentration parameters in the water column Phaeopigment concentrations in the water column Chlorophyll pigment concentrations in water bodies Quality control flags Reference numbers Nitrite concentration parameters in the water column Dissolved oxygen parameters in the water column Phosphate concentration parameters in the water column Vertical spatial coordinates Silicate concentration parameters in the water column Ammonium and ammonia concentration parameters in water bodies Nitrate concentration parameters in the water column Phaeopigment concentrations in the water column Chlorophyll pigment concentrations in water bodies Quality control flags
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| 15 CTD/STD cast | Sound velocity and travel time in the water column Reference numbers Transmittance and attenuance of the water column Dissolved oxygen parameters in the water column Salinity of the water column Temperature of the water column Vertical spatial coordinates Visible waveband radiance and irradiance measurements in the water column Raw oxygen sensor output Electrical conductivity of the water column Chlorophyll pigment concentrations in water bodies Sound velocity and travel time in the water column Reference numbers Transmittance and attenuance of the water column Dissolved oxygen parameters in the water column Salinity of the water column Temperature of the water column Vertical spatial coordinates Visible waveband radiance and irradiance measurements in the water column Raw oxygen sensor output Electrical conductivity of the water column Chlorophyll pigment concentrations in water bodies
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| Discrete samples | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 111 Box core | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 15 CTD frame plus rosette sampler | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6 Gravity Corer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 20 Multicorer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 41 Sample taken from ship's non-toxic supply | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 Surface water sample collected by a bucket on a rope | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 7 Unspecified zooplankton net or nets |
