Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

112

THE STATUS OF DENSE WATER FORMATION IN THE SOUTHERN ADRIATIC SEA IN MAY 2003

Birgit Klein

1*

, Vanessa Cardin

2

and Miro Gacic

2

1

University of Bremen, Inst.of Environmental Physics, Bremen, Germany - * bklein@physik.uni-bremen.de

2

Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale - OGS, Borgo Grotta Gigante 42/c, 34010 Sgonico (Trieste), Italy 

vcardin@ogs.trieste.it and mgacic@ogs.trieste.it

Abstract

Hydrographic observations conducted in May 2003 assess the present status of deep water formation in the southern Adriatic. The

observations highlight the importance of the intermediate waters. The highly saline Cretan Intermediate Water is dominating the upper

water column, while the Levantine Intermediate Water is displaced to greater depth. Concurrent velocity measurements with an lADCP

depict the synoptic ?ow field and confirm the well-known cyclonic circulation in the Adriatic. The East Adriatic Current is seen as a surface

intensified jet, strong currents are also found over the Italian shelf associated with the dense waters from the Northern Adriatic. 

Keywords: Adriatic Sea, deep convection, current field

Introduction

Since the start of the Eastern Mediterranean Transient (EMT) the

Adriatic has been under scrutiny regarding to her performance as a

deep water source. A prime ingredient to maintain deep convection is

the presence of highly saline intermediate waters. During most of

1990s the ventilation of the Adriatic Deep water did not occur and

only recently in 2002 could the restart of an active renewal be

observed [1]. 

Next to the open ocean convection in the centre of the Southern

Adriatic, dense waters formed on the shelves have also been found to

be important for the ventilation of the deep layers [2]. 

Materials and methods

The data presented in this study were collected in early spring 2003

as part of a co-operation between the University of Bremen, Germany

and the Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale

(OGS), Italy. The field programme in May 2003 comprised

hydrographic measurements, current measurements with an lADCP

and the recovery of a mooring which had been deployed the previous

fall. 

Results and discussion

The salinity section across the southern Adriatic (Fig. 1) gives

evidence of the still ongoing changes in the Adriatic caused by the

EMT [1]. Near the Croatian coast we observed a shallow core of very

saline water (S>38.8), which marked the presence of the highly saline

Cretan Intermediate Water (CIW). As part of the changes induced by

the EMT CIW has been replacing the Levantine Intermediate Water

(LIW) in the upper part of the water column. Centred around 400 m

depth one observes another salinity maximum in the centre of the gyre

(S>38.78) accompanied by enhanced small scale variability in this

layer. Compared to the situation in 2002 [1] the salinities and

temperatures in this depth horizon (400-600 m) show large increases,

which is caused by displacement of the LIW to increasing depth. 

An increase of salinity and temperature compared to 2002 is also

found in the bottom layer. The 2002 data had indicated an important

contribution of dense Northern Adriatic waters to the ventilation of

the bottom layers [1]. We did encounter the vein of the dense Northern

Adriatic waters on the Italian shelf on all sections with an especially

strong signal on the southernmost section. Its density however was not

high enough to allow it to sink to the bottom of the Southern Adriatic

Pit.

Simultaneous to the hydrographic observations current

measurements were performed at each station with an lADCP. This is

the first time that a synoptic top to bottom ?ow field was obtained in

the Adriatic. Figure 2 shows the cross section velocity component for

the central Adriatic section. In the northern part of the section the

north-westward ?owing East Adriatic Current is found, which is

surface intensified and shows maximum velocities of 16cm/s in the

core of the jet. In the southern part of the section the ?ow seems to be

less energetic. The veins of the dense Northern Adriatic waters stand

out as cores of higher velocities at the shelf break. 

References

1-Manca B. B., Civitarese G, Klein B., and Ribera d’Alcalà M., 2004.

Dense water formation in the Southern Adriatic Sea associated with

variations of the thermohaline circulation in the Ionian Sea during 2001-

2002, this issue.

2-Gacic M., Lascaratos A., Manca B.B., and Mantziafou A.,

2001.Adriatic deep water and interaction with the Eastern Mediterranean

Sea. Pp. 111-142. In: Physical Oceanography of the Adriatic Sea, B.

Cushman-Roisin et al.(eds.), Kluwer Academic Publishers. 

3-Cardin, C., Gacic M., and Klein B., 2004, Mesoscale activity in the

Southern Adriatic as evidenced from a deep-sea mooring, this issue.

Fig. 2.

Vertical

distribution

of cross

section

velocity

along the

same section

as in Fig. 1.

Positive

velocities

indicate

south-

eastward

?ow,

negative

velocities are

north-

westward. 

Fig. 1.

Vertical 

distribution

of salinity

along a

section in

the southern

Adriatic Sea

(see inset

maps) in

May 2003.