SEDIMENT GRAVITY FLOWS INDUCED BY TRAWLING 

IN THE PALAMÓS (FONERA) SUBMARINE CANYON

Albert Palanques*, Jacobo Martín, Pere Puig, Jorge Guillén, Joan B. Company and Francesc Sardà

Institut de Ciències del Mar (CSIC). Passeig Maritim Barceloneta, 37-49

08003 Barcelona, Spain - * albertp@icm.csic.es

Abstract

Seven mooring arrays equipped with sediment traps, current meters and turbidimeters placed near the bottom and in intermediate waters

were deployed in the Palamós canyon. During the study period, frequent sharp turbidity peaks along with current speed increases were

recorded in the canyon axis at 1200 m depth during spring and summer. These events have been identified as sediment gravity ?ows caused

by trawling activities in the canyon walls.

Keywords: submarine canyons, sediment gravity ?ows, sediment ?uxes, trawling

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

63

Introduction

Particulate matter ?uxes have been measured in submarine canyons

during the last decades (1, 2, 3, 4). Fishing activities often represent

an issue when deciding mooring locations as they can damage the

instruments. Usually, efforts are made in order to avoid interactions

with fishing activities and to record natural processes. However,

unexpected ?ux increases have been sometimes related with trawling

activities causing resuspension around the mooring sites, although

direct evidences relating them had not been obtained before. In this

study, we were able to record sediment gravity ?ows produced by

trawling activities in the Palamós canyon, also known as Fonera

canyon. This submarine canyon is deeply incised in the Northern

Catalonia continental shelf (North-Western Mediterranean) which

favours an active shelf-slope sediment transfer.

Methods

To study sedimentary dynamics in this canyon, seven moorings

arrays with current meters, turbidimeters and sediment traps installed

near the bottom (25 m above bottom) were deployed along the main

canyon axis at 470, 1200 and 1700 m depth, on both canyon walls at

1200 m depth and on the adjacent slope at 1200 m depth. One set of

these instruments was also installed in intermediate waters (400 m

depth) in the mooring located in the canyon axis at 1200 m depth 

Results

In the Palamós canyon, the higher near-bottom turbidity signal, as

well as downward particle ?uxes, was not recorded in the canyon

head, as expected, but in the mid-canyon axis at 1200 m depth. At this

mid-canyon site, several events (more than 10 per month) of sharp

turbidity increases, ranging between 5 and 40 mg l

-1

took place

mainly during late spring and summer (Fig.1). Some of these events

were also recorded in the canyon axis at 1700 m depth in late August

but not correlated with those at 1200 m depth. The duration of these

events ranged from 1 to 6 hours and they were associated to

significant current increases. The current direction during these events

was either downcanyon or across-canyon (i.e. coming from the walls).

The fact that they practically did not occur in the canyon axis near the

canyon head region indicates that these events were produced in the

canyon walls and later were reoriented along the canyon axis. These

high-turbidity events were correlated with periods of high downward

total mass ?uxes that were not recorded in intermediate waters at the

1200 m mooring site and did not show any direct relation with storms

or river avenue periods. 

Discussion and conclusions

The random occurrence of the high-turbidity events suggest that

they are not produced by periodical processes such as internal waves

and tides. The fact that they are mainly observed during late spring

and summer, when wave energy and river discharge tend to decrease,

makes difficult to relate them to a natural mechanism. The fact that all

the turbidity peaks were produced in working days and during fair

weather conditions, made us to investigate a possible relationship with

trawling activities. Information supplied directly by fishermen showed

that the northern canyon wall, just above the 1200 m canyon axis site,

was intensively affected by trawling and that the working depth of the

trawlers significantly increased during late spring and summer. In

addition, a canyon gully intersects the main canyon axis right at the

mooring site. All this indicates that trawling in the canyon walls can

trigger sediment gravity ?ows that are channelled through this gully,

and when they are produced deeper in late spring and summer, they

reach the canyon axis. Thus, these man-induced sediment gravity

?ows could be a common process affecting submarine canyons at

present times, which could be in?uencing sediment ?uxes in these

particular environments.

References

1-Monaco A., Courp T., Heussner S., Carbonne J., Fowler S.W., Deniaux

B., 1990. Seasonality and composition of particulate ?uxes during

ECOMARGE-I, western Gulf of Lions. Cont. Shelf. Res., 10: 959-989.

2-Gardner W.D., 1989. Baltimore canyon as a modern conduit of

sediment to the deep sea. Deep-Sea Res., 36: 323-358.

3-Puig, P., Palanques, A., Guillén, J., García-Ladona, E., 2000. Deep

slope currents and suspended particle ?uxes in and around the Foix

submarine canyon (NW Mediterranean). Deep-Sea Res., 47: 343-366.

4-Heussner, S., Durrieu de Madron, X., Radakovitch, O., Beaufort, L.,

Biscaye, P.E., Carbonne, J., Delsaut, N., Etcheber, H., Monaco, A., 1999.

Spatial and temporal patterns of downward particle ?uxes on the

continental slop of the Bay of Biscay (northeastern Atlantic). Deep-Sea

Res. Part-II, 46: 2101-2146.