Contamination of heavy metals in the suspended and surface sediment of the Gulf of Cadiz (Spain): The role of sources, currents, pathways and sinks

Abstract

[EN] The Gulf of Cadiz has been affected by contamination from terrestrial mining activities (copper and pyrites) since the times of the Tartesians and Romans. This activity has drastically increased during the past century. Industries implanted during recent decades have supplied another input of contaminants to the marine system. Most of the contaminants are discharged into rivers or in the littoral area, but some contaminated industrial waste was dumped on the continental slope from ships until 1990. Sediment from the continental margin has been sampled to study the heavy metal contamination on the sea bed. The strongest heavy metal anomalies were detected on the continental shelf near the mouths of the Guadiana and Tinto-Odiel Rivers and on the continental slope near the head of some submarine canyons. Continental shelf anomalies are associated with flocculation processes in the marine water-freshwater interface. The contaminated river particles that remain suspended in the water column are transported by advective or diffusive processes, transferred to the slope, and reoriented by the Mediterranean outflow. They can accumulate in the slope mud patch, where bottom currents decrease, or can follow the Mediterranean outflow and reach deeper Atlantic areas

[FR] Le Golfe de Cadix a été contaminé par les activités minières (cuivre et pyrites) dès l'époque des Tartésiens et des Romains. Cette activité a crû considérable-ment durant le siècle dernier. Les industries établies pendant les dernières décennies ont apporté de nouveaux contaminants au système marin. La plupart sont déchargés dans les fleuves et les rivières ou dans la zone littorale. Cepen-dant, les déchets contaminés de certaines industries ont été déversés par des bateaux sur le talus continental jusqu'en 1990. Les sédiments de la marge continentale ont été échantillonnés afin d'étudier la contamination en métaux lourds du fond de la mer. Les plus fortes anomalies en métaux lourds ont été détectées sur le plateau continental près de l'embouchure des fleuves Guadiana et Tinto-Odiel ainsi que sur le talus continental près de certains canyons sous-marins. Les anomalies du plateau continental sont associées aux processus de flocculation de l'interface eau de mer - eau douce. Les particules contaminées des fleuves qui restent en suspension dans la colonne d'eau sont transportées par advection et diffusion, puis transférées vers le talus et entraînées par le courant de sortie méditerranéen. Elles peuvent s'accumuler dans la zone vasière du talus, là où le courant de fond diminue, ou bien elle peuvent suivre le courant de sortie de la Méditerranée et atteindre des zones atlantiques plus profondes