Bressac, Matthieu, Wagener, Thibaut, Leblond, Nathalie, Tovar-Sánchez, Antonio, Ridame, Céline, Taillandier, Vincent, Albani, Samuel, Guasco, Sophie, Dufour, Aurélie, Jacquet, Stéphanie, Dulac, François, Desboeufs, Karine, Guieu, Cecile, Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Instituto de Ciencias Marinas de Andalucia [Cádiz, Espagne] (ICMAN), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Cycles biogéochimiques marins : processus et perturbations (CYBIOM), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire Imagerie et Systèmes d'Acquisition (LISA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), This research has been supported by the Horizon 2020 (IRON-IC (grant no. 626734)) and the Horizon 2020 (DUSC3 (grant no. 708119)). The project leading to this publication received funding from CNRS-INSU, IFREMER, CEA, and MétéoFrance as part of the program MISTRALS coordinated by INSU and from the European FEDER fund (grant no. 1166-39417)., Bressac, M, Wagener, T, Leblond, N, Tovar-Sánchez, A, Ridame, C, Taillandier, V, Albani, S, Guasco, S, Dufour, A, Jacquet, S, Dulac, F, Desboeufs, K, Guieu, C, European Commission, Centre National de la Recherche Scientifique (France), Institut national des sciences de l'Univers (France), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer, Commissariat à l'Ènergie Atomique et aux Ènergies Alternatives (France), Météo-France, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)
Mineral dust deposition is an important supply mechanism for trace elements in the low-latitude ocean. Our understanding of the controls of such inputs has been mostly built on laboratory and surface ocean studies. The lack of direct observations and the tendency to focus on near-surface waters prevent a comprehensive evaluation of the role of dust in oceanic biogeochemical cycles. In the frame of the PEACETIME project (ProcEss studies at the Air-sEa Interface after dust deposition in the MEditerranean sea), the responses of the aluminum (Al) and iron (Fe) cycles to two dust wet deposition events over the central and western Mediterranean Sea were investigated at a timescale of hours to days using a comprehensive dataset gathering dissolved and suspended particulate concentrations, along with sinking fluxes. Dissolved Al (dAl) removal was dominant over dAl released from dust. The Fe/Al ratio of suspended and sinking particles revealed that biogenic particles, and in particular diatoms, were key in accumulating and exporting Al relative to Fe. By combining these observations with published Al/Si ratios of diatoms, we show that adsorption onto biogenic particles, rather than active uptake, represents the main sink for dAl in Mediterranean waters. In contrast, systematic dissolved Fe (dFe) accumulation occurred in subsurface waters (∼ 100-1000m), while dFe input from dust was only transient in the surface mixed layer. The rapid transfer of dust to depth, the Fe-binding ligand pool in excess to dFe in subsurface (while nearly saturated in surface), and low scavenging rates in this particle-poor depth horizon are all important drivers of this subsurface dFe enrichment. At the annual scale, this previously overlooked mechanism may represent an additional pathway of dFe supply for the surface ocean through diapycnal diffusion and vertical mixing. However, low subsurface dFe concentrations observed at the basin scale (, This research has been supported by the Horizon 2020 (IRON-IC (grant no. 626734)) and the Horizon 2020 (DUSC3 (grant no. 708119)). The project leading to this publication received funding from CNRS-INSU, IFREMER, CEA, and Météo-France as part of the program MISTRALS coordinated by INSU and from the European FEDER fund (grant no. 1166-39417).