Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

95

THE OCEANOGRAPHIC CONDITIONS NEAR THE CATALAN COAST DURING THE ANOMALOUSLY

HOT SUMMER 2003. PRELIMINARY RESULTS OF TWO SUMMER CRUISES.

Emelianov M.*, Salat J., Sabatés A.

Institut de Ciencies del Mar CMIMA CSIC, Passeig maritim de la Barceloneta, 37-49, 08003 Barcelona , Spain - * mikhail@icm.csic.es 

Abstract

The spatial distributions of temperature, salinity, density, zooplankton and ichtyoplankton were analysed on the basis of CTD sampling

and plankton hauls performed during two oceanographic cruises in July and September 2003 along the Catalan coast. This summer season

was anomalously long, hot and dry. The comparison of preliminary results with the data obtained in the same area in 1983 show higher

temperatures and salinities at surface in July but not in September, while similar spatial distributions of the oceanographic parameters were

found in both cases. 

Keywords: temperature, salinity, surface layer, NW Mediterranean

Introduction

During the last 25 years it has been detected in the NW

Mediterranean Sea an increment of the temperature, aproximately

0.7°C at sea surface, 0.4°C at 80 m depth [1], and 0.12°C between the

years 1959 and 1989 at about 400 m depth [2]. Some authors [3, 4, 5]

attributed the expansion of distribution ranges of fishes and benthos

from the south Mediterranean to the warming process. They noted that

they are more and more frequent in the NW Mediterranean Sea. At the

same time some typical northern species abundances have decreased

from the eighties until now [6]. These variations in the species

distributions should re?ect changes in the oceanographic conditions

and they can be a first indication of the effect of the environmental

changes in the mediterranean marine communities.

This study was designed to ascertain whether the observed changes,

both in the species distribution and in the recurrent blooms of

gelatinous zooplankton, are indicators of a trend in the long term,

consequence of the global change, or, on the contrary, it is a response

to the interannual variability in the physical characteristics. The

present paper is a preliminary comparison between the hydrographic

“normal” situation in 1983 and the anomalously “hot” summer 2003.

Materials and Methods

Two oceanographic cruises were performed in the summer season

2003 (July and September) in the shelf area extended along the

Catalan coast, from the Ebro river Delta in the south to the Cape Creus

in the north. The sampling stations, separated by 5 nautical miles,

were located in 18 lines perpendicular to th coast, untils the shelf-

break. Each station was sampled with CTD/Rosette equipped with a

?uorometer. Current profiles in the first 300 m were continuosly

registered with shipboard thermosalinograph and ADCP respectively.

The sampling of fish larvae and zooplankton were carried out with a

Bongo net from a maximum depth of 200 m until the surface. Also, in

each station a neuston skate fishing was made.

Results

The comparison of the spatial distributions of temperature, salinity

and specific density in the surface and 20 m depth obtained in July an

September in 1983 and 2003 in the Catalan coastal area show that:

– In July 2003 the surface temperature was 1°C higher in the south

and 0.5°C higher in the North than in 1983. In the 20 metres it was the

opposite situation. Thus in July 2003 the first 20 m were 1 degree

warmer than in July 1983. In the northern and southern areas,

typically in?uenced by Rhone and Ebro rivers, salinity values at

surface layer were 0.3 higher than in 1983.

– In September 2003 the spatial distributions of temperature, in the

surface and at 20 m depth were similar to that obtained in September

1983. Salinities were again around 0.3 higher than in 1983 in the

mentioned areas.

– The general trends of the physical distributions were similar. A N-

S gradient of temperature in July and a surface intrusion of open sea

waters, above the pycnoline, in September.

– In general, ichtyoplankton abundances were lower, especially in

September. A quick survey of abundances of certain warm water

species (e.g. Sardinella aurita) indicates a relative increment from

1983 in July. It is however a qualitative impression because samples

are not still deeply analysed.

Discussion

Summer 2003 was anomalously long, hot and dry. Air temperatures

were more than 2°C higher than usually and this situation started early

June and lasted up to 20 August. 

The comparison of phyisical data obtained in the same area in July

and September 1983 and 2003 re?ects the same oceanographyc

patterns but surface layer temperature was higher in July 2003 as

expected. The higher salinity values found in 2003 can also be

explained by the lower precipitation over the main river basins. In

September however while surface salinities were clearly higher in

2003, the surface layer temperature and pattern of distribution were

similar to 1983. This situation would be explained if a cold air

intrusion came before the cruise in September 2003. If this were the

case, heavy precipitation and deepening of surface mixed layer would

occur, but this was not the case. What was then causing the loss of

heath in the surface layer of coastal water in September 2003? Was

this related to the notable decrease of fish larvae abundance, relative

to the same period in 1983? 

The surface layer above the pycnoline near the coast in September

is occupied by an intrusion of open sea waters and coastal lower

salinity waters, colder, sink to the pycnocline. This is due to the lack

of continental runoff in summer. A very preliminary explanation for

the apparent heat loss of surface layer with respect to 1983 could be

due to the relatively higher salinities of coastal waters in 2003. They

should sink faster and in a thicker layer. In any case further work has

to be done with data to verify this possibility or find out other

alternatives.

References

1- Salat J., and Pascual J. 2002. The oceanographic and meteorological

station at L’Estartit (NWMediterranean) In: Tracking long-term

hydrological change in the Mediterranean sea. CIESM Workshop Series,

16: 29-32.

2- Bethoux J.P., Gentili B., Raunet J., and Tailliez D., 1990. Warming

trend in the western Mediterranean deep water. Nature,347: 660-662.

3- Francour P., Boudouresque C. F., Harmelin J.G., Harmelin-Vivien M.,

and Quignard J.P., 1994. Are the Mediterranean waters becoming

warmer? Information from biological indicators. Mar. Poll. Bull., 28: 523-

626.

4- Astraldi M., Bianchi C. N., Gasparini G.P., and Morri C., 1995.

Climatic ?uctuations, current variability and marine species distribution :

a case study in the Ligurian Sea (north-west Mediterranean).

Oceanologica Acta,18: 139-149

5- Bianchi, C.N., and Morri C., 2000. Marine biodiversity of the

Mediterranean Sea: situation, problems and prospects for future research.

Mar. Poll. Bull., 40: 367-376

6- Quignard, J. P., and Raibaut, A., 1993. Ichthyofaune de la côte

languedocienne (Golfe du Lion). Modifications faunistiques et

démographiques. Vie et Milieu,43: 191-195.