Hard copy of complete cruise report (in French) available at WHPO WHP Cruise Summary Information WOCE section designation: AR15 Expedition designation (EXPOCODE): 35A3ROMANCHE_1 Chief Scientist(s) and their affiliation: Herle Mercier/LPO Dates: 1991.08.11 - 1991.09.07 Ship: ATALANTE Ports of call: Dakar Number of stations: 70 15° 00'N Geographic boundaries of the stations: 020° 00'W 012° 00'W 2° 00'S Floats and drifters deployed Moorings deployed or recovered Contributing Authors: Herle Mercier/LPO CRUISE SUMMARY: ROMANCHE 1 (Extracted from SISMER website) SISMER Syst*mes d'Informations ScientiÞques pour la Mer Ref: FI351991004511 Sea/Ocean: EQUATORIAL ATLANTIC OCEAN (10N-10S) Limits: North: N 15 00 South: S 02 00 West: W 020 00 East: W 012 00 Objectives: 1. Cartographier la bathymetrie des zones de fracture ROMANCHE et CHAIN pour identiÞer les lieux de passage (profondeurs 4100 m) de l'Eau Antarctique de Fond du bassin Ouest vers le bassin Est de l'Atlantique. 2. Effectuer des mesures hydrologiques et geochimiques dans des lieux de passage pour caracteriser l'Eau Profonde et l'Eau de Fond lors de leur progression d'Ouest en Est et mettre en evidence d'eventuels processus de melange. Coordinating Body: * LAB. DE PHYSIQUE DES OCEANS DRO/LPO IFREMER Centre de Brest BP 70 29280 PLOUZANE tel: 02 98.22.42.76 fax: 02 98.22.44.96 Chief Scientist(S): * MERCIER Herle (email: herle@ifremer.fr) Participating Bodies: INSU IFREMER ORSTOM UBO LODYC GRG S Universite STRASBOURG Discipline(s): * GEOSCIENCES * OCEANOGRAPHIE PHYSIQUE Code Name Nb. ------------------------------------------ B06 Dissolvedorganicmatter (incDOC) 13 G27 Gravitymeasurements . G28 Magneticmeasurements . G74 Multi-beamechosounding . H09 Waterbottlestations 70 H10 CTDstations 70 H13 Bathythermograph . H21 Oxygen 70 H22 Phosphate 70 H24 Nitrate 70 H25 Nitrite 70 H26 Silicate 70 H71 Surfacemeasurementsunderway (T,S) H73 Geochemicaltracers(egfreons) 38 M06 Routinestandardmeasurements . Summary of Measurements: * 70 stations bathysondes * Analyses de la salinite, teneur en oxygene dissous, en sels nutritifs,en freon 11 et 12 des echantillons preleves lors d'unestation bathysonde (de 16 a 32 echantillons) * Sippican * Releves par sondeur multifaisceaux EM12 Positioning System: Systeme: Geodesique WORLD GEODETIC SYSTEM 1984 = WGS84 Syst*me de positionnement: GPS naturel Data archived at SISMER (*Data collected underway): * SO:BANQUE NAT. BATHYMETRIE MULTIF. BRUTE (IFREMER) * BANQUE NATIONALE DE BATHYMETRIE MULTIFAISCEAUX (IFREMER) *.E12: REFLECTOMETRIE MULTIFAISCEAUX-ATALANTE (U. Interne) * BANQUE NATIONALE DE BATHYMETRIE: SONDAGES MONOFAISCEAU * PARAM.ACQUISITION MULTIFAISCEAUX ATALANTE * GRAVIMETRIE DES CAMPAGNES OCEANOGRAPHIQUES FRANCAISES * MAGNETOMETRIE DES CAMPAGNES OCEANOGRAPHIQUES FRANCAISES * CENTRALE METEO TERMES * NAVIGATION ATALANTE: FICHIERS BRUTS.NA * NAVIGATION TRAITEE DES NAVIRES IFREMER * FICHIER THERMOSALINOMETRE DE L'ATALANTE * THERMOMETRE TQP ATALANTE * CENTRALE DE VENT TERMES * Data from Station (vertical proÞles): * CTD DATA-VERTICAL PROFILES * DISSOLVED CHEMICALS IN THE WATER COLUMN Bibliography: * MERCIER H., BILLANT A., BRANELLEC P., MORIN P., MESSIAS M.J., MEMERY L.,...: Campagne ROMANCHE 1, L'ATALANTE, du 10/08/91 au 08/09/91, Donnees CTDO2, Chimie et Bathymetrie, Rap. Int. LPO 92-02, 379 p. Auteurs, THOMAS C., HONNOREZ J. [IFREMER] DITI/IDT/SISMER Copyright (c)Ifremer Romanche 1 (Extracted from data report held at WHPO) SOMMAIRE Présentation de la campagne Romanche 1 Calibration des mesures CTD02 1 Etalonnage du capteur de pression 2 Etalonnage de la température 3 Calibration de la conductivité 4 Calibration des profils d'oxygène dissous 5 Comparaison des mesures Romanche avec celles d'autres campagnes 6 Références Protocole d'analyse des éléments nutrit Nitrates, silicates, Phosphates Les chlorofluorométhanes 1 Tests et précautions d'installation 2 Déroulement des opérations2 3 Mesure des fréons 4 Echantillons Atmosphériques 5 Echantillons d'eau de mer 6 Validation des données et résultats 7 Références bibliographiques Carbone organique dissous (COD) Prélèvement et analyse des échantillons 1 Préparation du matériel avant la mission 2 Prélèvements 3 Filtrations et empoisonnements 4 Mesure du carbone organique dissous par le Shimadzu TOC5000 5 Calibration, blanc de l'appareil et blanc de l'eau 6 Reproductibilité des mesures et erreurs estimées 7 Données présentées 8 Commentaire rapide sur nos données Levé bathymétrique et analyse structurale 1 Romanche boîte Occidentale - 18°20'W/19°35'W 2 Romanche transit - 18°30'W/16°50'W 3 Romanche zéro - 16°20'W 4 Romanche - boîte Orientale - 13°17'W/16°10'W 5 Ride médiane Atlantique - segment oriental 90 6 Zone de fracture du Chain - transit 7 Chain - boîte orientale 8 Boîte de l'intervalle entre les zones de fracture du Chain et de la Romanche Données de la sonde CTD02 (stations 0 à 70) Chimie (stations 1 a 70) Presentation de la campagne Romanche 1 La campagne Romanche 1 s'est déroulée du 10 août au 7 septembre 991 en un leg Dakar -Dakar (Figure 1), à bord du navire de recherche océanographique de l'Ifremer L'Atalante Romanche 1 première campagne dans le cadre du projet Romanche, avait pour but d'explorer l'hydrologie et la bathymétrie des zones de fracture Romanche et Chain centrées respectivement à équateur et vers 1°S dans l'Atlantique (Figure 2). L'analyse des données recueillies fournira information nécessaire à la déÞnition et au positionnement de mouillages de courantométrie qui permettront de mesurer le þux d'Eau Antarctique de Fond (EAF) passant du bassin Ouest au bassin Est de l'Atlantique par ces 2 zones de fracture. Quatre mouillages seront déployés dans la zone de fracture Romanche, 4 dans la zone de fracture Chain. Les mouillages seront mis à l'eau en 1992 et relevés en 1994. Une attention particulière sera accordée, lors de l'analyse des données, à l'étude des phénomènes de mélange. Ces observations sont faites dans le cadre de l'expérience Deep Basin Experiment (DBE) du core 3 de WOCE qui est coordonnée par Nelson Hogg (Woods Hole Oceanographic Institution). DBE propose l'étude Þne de la circulation thermohaline dans le bassin du Brésil dont la géométrie rectangulaire simple est attrayante. Deplus l'Eau Profonde Nord Atlantique et l'Eau Antarctique de Fond, qui sont deux composantes essentielles de la circulation thermohaline, se superposent dans ce bassin. L'Eau Antarctique de Fond peut pénétrer dans le bassin du Brésil par deux chenaux, le chenal de Vema et le chenal de Hunter, qui permettent la communication avec le bassin d'Argentine. Au Nord, l'EAF peut quitter le bassin du Brésil par la plaine abyssale de Ceara et les zones de fracture Romanche et Chain. Les þux d'EAF dans les quatre passages seront estimés à partir de mesure de courantométrie. La circulation à l'intérieur du bassin du Brésil sera déterminée par modélisation inverse à partir d'observations hydrologiques et de suivis de þotteurs lagrangiens complémentés par les mesures de þux dans les passages qui contraindront la circulation de l'EAF. La stratégie d'exploration suivie lors de la campagne Romanche 1 a été d'effectuer en premier une reconnaissance de la topographie, puis de réaliser les relevés hydrologiques et géochimiques. Les mesures de topographie ont été effectuées avec le sondeur multifaisceaux d'origine norvégienne Simrad EM12 Dual installé sur L'Atalante et constitué de 2 émetteurs récepteurs montés symétriquement par rapport à l'axe du bateau. Cent soixante deux faisceaux séparés de 1° sont émis (avec à la verticale du bateau un recouvrement de quelques faisceaux entre les deux émetteurs) ce qui permet d'obtenir une mesure de la profondeur d'eau en 162 points répartis, perpendiculairement à l'axe du bateau, sur une distance de l'ordre de 5 fois la profondeur d'eau, soit approximativement 25 km pour 5000 m de profondeur. Deux mille deux cent milles nautiques de proÞls ont été effectués. La zone de fracture Romanche a été explorée entre 19°W et 12°W, la zone de Fracture Chain entre 15°W et 12°W. L'axe de la dorsale médio Atlantique entre les deux zones de fracture a été positionnée à 16°W. La région entre les deux zones de fracture a été cartographiée entre 13°W et 12°W. Les données bathymétriques acquises ont été combinées avec quelques autres données obtenues par sondeur multifaisceaux dans cette même zone (Monti et Mercier, Carte Bathymétrique de la Zone de Fracture Romanche, Ifremer Direction des Recherches Océaniques et Laboratoire de Physique des Océans, 1991). La carte bathymétrique de la Figure 2 avec des isobathes tous les 1000 m est tirée de ce travail. Les zones de fracture Romanche et Chain sont des ouvertures dans la dorsale médio-Atlantique à une immersion continûment supérieure à 4000 m. Les 70 stations hydrologiques effectuées (Figure 2) permettent de déterminer l'évolution de,l'hydrologie dans les zones de fracture Romanche et Cchain et, à l'Est, dans la région entre les deux zones de fracture. La bathysonde utilisée était de type Neil Brown MK III équipée d'un capteur de pression, de température, de conductivité et d'oxygène dissous. Chaque station hydrologique a été effectuée jusqu'à 15 mètres du fond. Entre 16 et 32 niveaux de prélèvements d'eau ont été réalisés à chaque station. Les sels nutritifs ont été dosés à toutes les stations, les Chloroþuorométhanes (ou CFC) ont été mesurés pour 39 stations. Dans ce rapport nous présentons la calibration des données CTD02 (A. Billant et P. Branellec), les protocoles de mesure des sels nutritifs (P. Morin), la mesure et la calibra-tion des fréons (M.-J. Messias et Laurent Mémery), les mesures de Carbone Organique Dissous (C. Thomas) et les mesures de bathymétrie (J. Honnorez). Pour chaque station d'hydrologie et géochimie, une représentation numérique et graphique des paramètres de la bathysonde et des mesures chimiques est donnée. Les participants à la campagne Michel Arhan André Billant Pierre Branellec Nathalie Daniault, Jean-Pierre Girardot, Jean-Pierre Gouillou, Jean Kervella, Herlé Mercier du Laboratoire de Physique des Océans (LPO Brest Yolanda De] Amo, JeanFrançois Maguer, Pascal Morin du Laboratoire d'océanographie chimique (Université de Bretagne Occidentale, Brest Laurent Memery du Laboratoire d'Océanographie et de Dynamique du Climat (LODYC-Paris). Marie-José Messias du Centre d'Etude Nucléaire (Saclay) et du LODYC. Kevin Speer de Institut für Meereskunde (Kiel, RFA). José Honnorez, El Hassan Talbi de l' Institut de Géologie de Strasbourg. Catherine Thomas du Groupe de Recherche en Géodésie Spatiale (GRGS Toulouse). Elisabeth Braga de Université de Sao Paolo (Brésil). Bernard Bourles, Yves Gouriou de.l'ORSTOM. Remerciements Ce projet a été Þnancé par l'Ifremer et l'INSU via le Programme Na-tional d'Etude de la Dynamique du Climat (PNEDC). L'équipage du N/0 L'Atalante a permis que cette mission se déroule dans les meilleures conditions. Catherine lagadec a joué un rôle prépondérant dans le développement du logiciel ayant permis la réalisation de ce rapport et a aussi réalisé la majeure partie des impressions et Þgures pour la présentation des données CTD02 et chimie. Sandrine Le Magoarou et Jocelyne Le Gall ont aussi par ticipé à la réalisation de ce rapport. Herlé Mercier Laboratoire de Physique des Océans Ifremer, BP 70, 29280 Plouzané, France e-mail herle.mercier@ifremer.fr Figures 1 & 2 available in PDF document. Other figures available in hard copy at WHPO.