Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

85

Since the beginning of the 20

th

century up to the mid-80s, the deep

conveyor belt of the Eastern Basin presented rather constant charac-

teristics [1, 2]. Since 1987, abrupt changes in the thermohaline circu-

lation and water properties basin-wide were initiated, namely the

“Eastern Mediterranean Transient” (EMT). The Aegean Sea, the new

and effective formation site of the deep and bottom waters [3, 4, 5],

has provided the eastern Mediterranean with waters wa r m 

e r

(

?

>13.3°C), more saline (S>38.7), richer in CFC-12 (>0.5 pmol/kg)

and denser (

s

?

>29.2) than the previously existing deep and bottom

water mass (EMDW) (

s

?

~29.18). Several hypotheses concerning pos-

sible causes of this unique thermohaline event have been reported [6],

but there is still lack of a consistent and quantified theory of the EMT.

We describe the present state of the EMT based on the collected

hydrological and tracer data in the frame of E.U/ MTP-II/MATTER

project (1997-99).

The most important structure in the deep and bottom layers of the

eastern Mediterranean in 1995 was the dome-like shape of the young

(O

2

> 4.5 ml/l, CFC-12 >0.5 pmol/kg), relatively warm (

?

> 13.6 °C),

saline (S > 38.75 psu) and very dense (

s

?

>29.2) waters of Aegean ori-

gin, namely the Cretan Deep Water (CDW), that occupied a large area

centered at the Cretan Passage [3]. The massive invasion of CDW

caused an uplift of the ‘old’EMDW in the water column and this water

layer is recognisable in the temperature, salinity, dissolved oxygen and

tracer minima (

?

< 13.7 °C, S <38.8 psu, O

2

< 4.3 ml/l and CFC-

12<0.3 pmol/kg) at depths between 800-2500m in the Levantine Basin

and 600-1500m in the Ionian Basin. Four years later the spreading of

the Aegean water into the surrounding areas has progressed even fur-

ther.The present structure indicates a change in the Aegean contribu-

tion resulting in the appearance of two dense-water cores; on top of the

aforementioned Aegean dense waters (

s

?

>29.2) in the bottom layers

(2500 m to bottom) there appear slightly less dense waters (

s

?

<29.2)

within the 1500-2500m layer, along the Cretan Arc outside the Aegean

Sea and in the eastern Ionian, while in the Levantine is totally absent.

In particular, the most intense signal of this change is found in the

Cretan Passage, to the south of Crete, where all the parameter distri-

butions now show inversions. The old bottom Aegean dense waters

have lost salt (

?

S~0.04 psu) and heat (

??

~0.11°C), probably mixed

with other older EMDW of Adriatic origin, as the dome of the CDW

water has been partly drained to fill the Levantine and Ionian Basins.

Accordingly, the density decreased by less than 0.01. The fact that the

near bottom CFC-concentrations in both basins did not increase sub-

stantially between 1995-1999 furthermore indicates that the subse-

quent advance of CDW at the bottom has been supplied from the ear-

lier out?ows but has not been refilled by similarly dense water output

from the Aegean which should have led to increased CFC-12 concen-

trations. Secondly, the new observed Aegean core caused a significant

increase in salinity (

?

S~0.11 psu) and temperature (

??

~0.3°C) result-

ing in an increase of density up to 

?s

?

~0.02, along with increase in

oxygen and CFC-12, within the 1500-2500dbar depth range, when

compared with the properties of the waters occupied the same layers

in 1995. The latter were the product of mixing of the old waters that

were uplifted by the first very dense Aegean out?ow [7] with the out-

?owing Aegean waters. It seems that this newAegean out?ow comes

from the eastern Straits of the Cretan Arc and spreads westward

towards the Ionian Sea. These more recently ventilated waters from

the Aegean obviously did not obtain sufficiently high densities to

reach the bottom but are settling at shallower depth between 1500-

2000 dbar. However, the uplifted old waters occupy now a thinner

layer 500-1000m above the aforementioned newAegean layer, repre-

senting deep temperature, salinity, oxygen and CFC-12 minima in the

vertical. Comparison of the hydrological parameters between

November 1998 and June 1999 indicates weakening of the new

Aegean signal in the layers 1500-2500 dbar. In particular, the temper-

ature decreased up to 0.1°C, salinity up to 0.04 psu and the density up

to 0.005.

References:

1. Malanotte-Rizzoli P. and Hecht A., 1988. Large-scale properties of the

Eastern Mediterranean : a review.Oceanologica Acta, 11(4):323-335.

2. The POEM group (1992). General Circulation of the Eastern

Mediterranean.Earth Science Reviews, 32, 285-309. 

3. Roether W., Manca B. B., Klein B., Bregant D., Georgopoulos D.,

BeitzelV., KovacevicV. and Luchetta A., 1996. Recent changes in the

Eastern Mediterranean deep waters. Science,271: 333-335.

4. Theocharis A., Georgopoulos D., Karagevrekis P., Iona A., Perivoliotis

L. and Charalambidis N., 1992. Aegean in?uence in the deep layers of

the eastern Ionian Sea (October 1991). Rapp. Com. int. Mer Medit, 33:

235.

5. Theocharis A., Nittis K., Kontoyiannis H., Papageorgiou E and

Balopoulos E., 1999. Climatic changes in the Aegean Sea in?uence the

Eastern Mediterranean thermohaline circulation (1986-1997).

Geophysical Research Letters, 26(11): 1617-1620.

6. Theocharis A. and A. Lascaratos, 2000. Possible causes, origin, evolu-

tion and some consequences of the Eastern Mediterranean Transient dur-

ing the period 1987-1999. In: F. Briand ed., The Eastern Mediterranean

climaticTransient: its origin, evolution and impact on the ecosystem.

CIESMWorkshopSeries10, 86 pages.

7. Klein, B., Roether W., Manca B.B., Bregant D., Beitzel V., Kovacevic

V. and Luchetta A., 1999. The large deep water transient in the Eastern

Mediterranean.Deep-Sea Research, 46: 371-414.

THE RECENT STAGE (1998-99) OF THE EASTERN MEDITERRANEAN TRANSIENT 

A. Theocharis

1*

, B. Klein

2

, K. Nittis

1

andW. Roether

2

1 National Centre for Marine Research (NCMR), Helliniko, Greece - a 

l 

e 

ko 

s 

@ 

n 

c 

m 

r. 

g 

r

2 Institut für Umweltphysik, University of Bremen, Germany.

Abstract

The shift of the formation site (1987-99) of the eastern Mediterranean deep and bottom waters from the Adriatic to the Aegean is the main

element of the so called the “Eastern Mediterranean Transient”. Observations indicate that the spreading of the older Aegean deep water

that had been deposited as bottom water in the Cretan Passage (1991-95), has progressed further towards the East and the West. Moreover,

the Aegean still functions as a source of deep water that out?ows mainly from the eastern Cretan Straits, but it is no longer dense enough

to reach the bottom of the adjacent basins, thus ventilating layers between 1500-2500 m.

Keywords: Deep waters, Hydrology, Eastern Mediterranean, Aegean Sea

Figure1.West-EastSalinitytransectintheEastern

Mediterranean