Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

103

PROGRESSIVE WARMING OF THE WESTERN MEDITERRANEAN DEEP WATER 

AT THE BALEARIC AREA SINCE MID NINETIES.

González-Pola C.

1

*, López-Jurado J.

2

, Vélez-Belchi P.

3

1

Instituto Español de Oceanografía, C.O. de Gijón, Avda. Príncipe de Asturias 70 bis, 33212 Gijón, Spain - * cesar.pola@gi.ieo.es

2

Instituto Español de Oceanografía, C.O. de Baleares, Muelle de Poniente s/n, 07080 Palma de Mallorca, Spain - lopez.jurado@ba.ieo.es

3

Instituto Español de Oceanografía, C.O. de Canarias, Crta. de San Andrés 45 s/n, Tenerife, Spain - pedro.velez@ca.ieo.es

Abstract

The interanual variability of the heat stored on intermediate and deep water at the Balearic Sea is analyzed from two deep hydrographic

stations repeated frequently from year 1996. A statistically significant warming trend, equivalent to approximately 0.015 ºC per year, has

been found below the 700 db in both stations. Thickness of DW (Deep Water) layer as classically defined at the area has been dramatically

reduced whereas the LIW (Levantine Intermediate Waters) layer has increased.

Keywords: heat content, warming, Balearic Sea

The accumulation of evidences in favour of an anthropogenic

induced climate change scenario have increased in the last decades the

interest on the behaviour of long term properties of intermediate and

deep water around the oceans of the world. All data available for the

whole ocean shows a warming of 0.03 ºC for the 300 m depth upper

layer during the previous century [1]. Some studies regarding the

Mediterranean Sea have also found warming and salinity increase for

deep and intermediate waters [2], [3].

In this paper we will explore the recent changes on heat content of

the central and deep waters at the Balearic Sea from a series of

hydrographic cruises repeated almost once a year in the period

between 1996 and 2003. The base of this work is the data set from the

“Canales” and “Cirbal” projects (Instituto Español de Oceanografía)

[4]. Under those projects several transects were reoccupied in

different seasons (Fig.1). Deep hydrographic stations 25 and 33,

located on the northern entrance of both the Ibiza and Majorca

channels have been sampled more than 10 times for the whole water

column, their respective depths are 1250 and 1360 m.

Fig. 1. Stations for the “Canales” and “Cirbales” Projects (1996-2003)

at the Balearic Channels. The two chosen for this work are marked.

Water masses at the Mediterranean Sea are characterized by the no

existence of permanent thermocline which maintains a stratified

situation controlled by density. This particular feature makes

impossible to use isopycnal levels to define water masses so 

??

/

?

s

bounded regions are used instead. Below the upper mixing layer at the

studying area we find the seasonal Winter Intermediate Water (WIW,

[12.5-13.0 37.9-38.3])[4], Levantine Intermediate Water (LIW, [13.0-

13.5 38.4-38.55]) and Deep Water (DW, [12.70-12.90 38.4-38.50]).

The mean depth of the core of LIW, from an averaged profile for the

whole data set, is located around 500 db and the top level of DW

waters as previously defined is around 1100 db.

A noticeable warming of the water column is observed from the

data. Levantine Intermediate Water (LIW) shows yearly dependence

on the climatic atmospheric forcing and higher values of temperature

and salinity appeared on year 1998 coinciding within the warmest

year ever recorded on the north Atlantic. Both DW and the transition

branch from the LIW have experimented a progressive warming

which resulted in a reduction of the thickness of DW, as previously

defined, from more than 300 db (years 96 and 97) to around 100 db

(year 2003). A linear fit of the evolution of heat content stored by 100

db thickness layers gives positive trend at 95% confidence intervals

for all depths below 700 db (station 33 on Figure 2 and similar result

for station 25). The mean value from 700 db to the bottom is 58 ±25

kJ/m

3

year heat increase (which would result on 0.014 ±0.006 ºC/year

if applied on standard (s=35,

?

=10,p=0) seawater). Confidence

intervals reduces with depth showing a lesser noisy warming signal

(better linear fitting) as we approach to the bottom layer.

Fig. 2. Trend found for a linear fitting of the evolution of the heat stored

between isobaric layers, showed as a temperature equivalent if applied

on (s=35,

?

=10,p=0) seawater, for the time series at station 33.

Confidence interval 95%.

References

1-Levitus S., Antonov J.I., Boyer T.P., and Stephens C., 2000. Warming

of the world ocean. Science, 287: 2225-2229.

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-Rohling E.J. and Bryden H.L., 1992. Man-induced salinity and

temperature increases in Western Mediterranean Deep Water. Journal of

Geophysical Research. C. Oceans, 97: 11191-11198.

4-Pinot J.M., Lopez-Jurado J.L. and Riera M., 2002. The CANALES

experiment (1996-1998). Interannual, seasonal, and mesoscale variability

of the circulation in the Balearic Channels. Progress in Oceanography,55:

335-370.