Introduction

R/V Pelagia Cruise CANYONS 2006

INTRODUCTION	Dutch

All over the world, the air, waters, soils, and living organisms carry traces of substances introduced into the environment by human activity. Not speaking about notorious cases of environmental pollution, these substances usually occur in such small concentrations that they pose no direct threat to living organisms. Yet, they can show how polluting substances can be carried thousands of kilometres away from their source to even the remotest areas of the planet, by wind, rivers, ocean currents, and with migrating animals. Particularly well-studied is the case of lead (Pb). Traces of lead resulting from prehistoric ore melting were found back in core samples from peat bogs and polar ice caps. The same core records bear the traces of extensive use of lead in Roman times, surpassed only in relatively recent times since the industrial revolution and leading to a climax in the widespread application of lead in gasoline. Dust and smoke emitted into the atmosphere are the principal carriers of anthropogenic lead, and are rapidly dispersed by the wind to remote corners of the planet. Lead-carrying particles falling out over land are concentrated and washed to the sea by rivers and streams, resulting in high concentrations of lead (as well as other pollutants) in muddy sediments of estuaries and river deltas of industrialized coastal areas. Dispersal by currents on the continental shelves and mixing with unpolluted marine sediments leads to rapidly decreasing concentrations in offshore direction. A notable exception to the offshore dilution of anthropogenic lead may be found in submarine canyons. These deep valleys eroded in the continental margins appear very effective traps for fine-grained sediments and associated anthropogenic pollutants trailing along in suspension in continental margin waters. Tidal currents and submarine landslides and avalanches result in further transport of sediment and pollutants down the canyons to the deep sea. The present research cruise forms part of the project "Lead in Canyons", funded by the Netherlands Organization for Scientific Research (NWO). It aims to investigate the dispersal of anthropogenic lead and other heavy metals through submarine canyons of Nazar� and Lisbon/Set�bal off the west coast of Portugal. These canyons, over 200 km long and locally incised as much as 2000 m into the surrounding seafloor, descend along a winding trail from nearshore waters of less than 100 m depth to the edge of the abyssal plain at 5000 m. Their morphology resembles that of river gorges known from highland mountain areas, except that there is no clearly defined river at the bottom of the submarine canyon. Yet, ongoing investigation has demonstrated the existence of vigorous currents flowing along the axis of the canyons, capable of transporting large volumes of sediment. During the present cruise, the structure of the water column and currents within and outside of the canyons will be determined, and samples of the water column and seabed sediment will be collected to determine their content of natural and anthropogenic lead. A second aim of the cruise is to investigate the biology of the canyons and surrounding seafloor, in association with the particular oceanographic and geological environmental characteristics of the area. It is expected that the rocky submarine gorges present a variety of habitats which are unique for the European continental margin. This research forms part of the European interdisciplinary research project HERMES (Hotspot Ecosystem Research on the Margins of European Seas, 2005-2009), which has the objective to build a base of knowledge on biodiversity and ecosystem functioning in canyons and various other biological hotspots on the European continental margins, in relation to environmental forcing conditions. This knowledge will contribute to a better management of marine resources of the continental margin.

See also �HERMES-C/CANYONS Cruise (April 2005)
INTRODUCTIE	Engels

Wereldwijd worden in lucht, water, bodem en levende organismen sporen aangetroffen van stoffen die door menselijke activiteit in het milieu zijn ge�ntroduceerd. Hoewel lang niet altijd direct schadelijk voor levende organismen, tonen ze wel aan hoe vervuilende stoffen door wind, rivieren, zeestromingen en migrerende dieren duizenden kilometers van hun bron vandaan getransporteerd kunnen worden tot de meest afgelegen uithoeken van de aarde. Een goed voorbeeld hiervan is het zware metaal lood (Pb). Sporen van lood voortkomend uit het smelten van erts in prehistorische tijd werden teruggevonden in kernen uit veenmoerassen en poolijskappen. Dezelfde kernen bevatten de sporen van wijdverbreid gebruik van lood in de Romeinse tijd, slechts in de meer recente geschiedenis ge�venaard vanaf de industri�le revolutie en uitlopend op een hoogtepunt in de wereldwijde toepassing van gelode benzine. Stof en rook die in de atmosfeer worden uitgestoten vormen de belangrijkste dragers van antropogeen lood, en deze worden door wind snel verspreid tot in veraf gelegen gebieden. Loodhoudende deeltjes die uit de atmosfeer op land neerslaan worden door rivieren geconcentreerd en naar zee gespoeld. Hoge concentraties lood worden aangetroffen in fijne slibafzettingen van riviermondingen en delta's stroomafwaarts van ge�ndustrialiseerde gebieden. Verspreiding door zeestromingen en menging met onvervuild marien sediment zorgen ervoor dat concentraties naar open zee toe snel afnemen. Een dergelijke verdunning van antropogeen lood vindt mogelijk niet plaats in onderzeese canyons. Deze diepe kloven, uitgesleten in de continentale marges, blijken een effectieve val voor fijn slib en daarmee geassocieerde antropogene vervuilende stoffen die in het water van de continentale marge rondzweven. Getijdestromingen, onderzeese aardverschuivingen en lawines leiden tot een verder transport van sediment en vervuiling door de canyon omlaag naar de diepzee. De huidige vaartocht wordt uitgevoerd in het kader van het project "Lood in Canyons", met subsidie van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). Het doel van de tocht is te onderzoeken hoe lood en andere zware metalen verspreid worden in en door de aan de westkust van Portugal gelegen onderzeese canyons van Nazar� and Lissabon/Set�bal. Deze canyons, meer dan 200 km lang en plaatselijk meer dan 2000 m diep ingesneden in de omliggende zeebodem, dalen langs een kronkelig trac� af van de kustzee van minder dan 100 m diep tot aan de rand van de abyssale vlakte op 5000 m diepte. Hun uiterlijke vorm lijkt op die van rivierkloven zoals die voorkomen in hooggelegen berggebieden, behalve dat er geen rivier stroomt op de bodem van deze onderzeese canyons. Toch blijkt uit lopend onderzoek dat er sterke stromingen lopen door de as van deze canyons, die in staat blijken grote hoeveelheden sediment te verplaatsen. Tijdens de vaartocht zal de opbouw van de waterkolom en stromingen binnen en buiten de canyons worden vastgesteld, en worden monsters van de waterkolom en het bodemsediment verzameld voor het bepalen van concentraties natuurlijk en antropogeen lood. Een tweede doel van de vaartocht is het onderzoeken van de biologie van de canyons en de aangrenzende zeebodem, in samenhang met de oceanografische en geologische karakteristieken van het gebied. Verwacht wordt dat de rotsige onderzeese kloven habitats omvatten die uniek zijn voor de Europese continentale marge. Dit onderzoek wordt uitgevoerd in het kader van het Europese interdisciplinaire project HERMES (Hotspot Ecosystem Research on the Margins of European Seas, 2005-2009), dat als doel heeft elementaire kennis te vergaren over biodiversiteit en het functioneren van ecosystemen in canyons en andere biologische 'hotspots' op de Europese continentale marges, in relatie tot de onderliggende omgevingsfactoren die het systeem bepalen. Deze kennis moet bijdragen tot een beter begrip en duurzaam gebruik van mariene natuurlijke hulpbronnen van de continentale marge.
Zie ook HERMES-C/CANYONS vaartocht (april 2005)