Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
 
CNR ISMAR – Istituto di 
Scienze Marine 
 
 
 
 
 
 
TYRRMOUNTS09 Cruise Report 
8 May – 3 June 2009  
 
 
 
 
 
Edited by K. Schroeder and M. Borghini 
 
 
Consiglio Nazionale 
Università degli Studi di 
delle Ricerche - IAMC 
Genova 
 
 
Istituto Nazionale di 
Istituto Nazionale di Fisica 
Geofisica e 
Nucleare 
Vulcanologia 
 
 
 
Istituto Nazionale di 
Oceanografia e 
 
 
 
Geofisica Sperimentale 
 

 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Contents 
 
Cruise Details 

Scientific Objectives 

 
 
TYRRMOUNTS09 – LEG 1 

Scientific Staff 

Scientific Background 

Cruise Plan 
10 
Cruise Maps 
11 
Cruise Stations 
12 
Sampling Strategy 
13 
Onboard Operations 
14 
Preliminary results 
20 
 
TYRRMOUNTS09 – LEG 2 

Scientific Staff 

Scientific Background 

Cruise Plan 
10 
Cruise Maps 
11 
Cruise Stations 
12 
Sampling Strategy 
13 
Onboard Operations 
14 
Preliminary results 
20 
 

 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Cruise Details 
NAME 
TYRRMOUNTS09 
DATE 
8 May – 3 June 2009 
WESTERN IONIAN SEA 
SICILY CHANNEL 
STUDY AREA 
SARDINIA CHANNEL 
TYRRHENIAN SEA 
PROJECT RESPONSIBLE 
G.P. GASPARINI, CNR-ISMAR 
HEAD OF MISSION 
MIRENO BORGHINI, CNR-ISMAR 
CHIEF SCIENTIST 
G.P. GASPARINI, CNR-ISMAR 
CNR – ISMAR 
CNR – IAMC 
INFN 
PARTICIPANT INSTITUTES 
INGV 
UNIVERSITY OF GENUA 
OGS 
RESEARCH VESSEL 
URANIA 
DEPARTURE PORT 
RAVENNA 
ARRIVAL PORT  
CIVITAVECCHIA 
 
 

 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Scientific Objectives 
 
This report presents the preliminary results obtained during the TYRRMOUNTS09 cruise, carried out 
from 8th May – 3rd June 2009, on board of the Italian R/V URANIA in the Western Ionian Sea, in the 
Central Mediterranean (leg 1) and in the Tyrrhenian Sea (leg 3).  
The cruise was addressed to acquire information on physical, biological and geochemical processes of 
the water column and the sediment in the whole study area. More in detail: 
 
Leg 1 (Ionian Sea & Central Mediterranean):  
CTD-LADCP 
stations, 
recovering 
and 
deployment  of  moorings,  box-corers  of  deep 
sediments for macrobenthos studies.  
Leg 2 (Tyrrhenian Sea):  
 
 
 
CTD-LADCP stations,gliders,box-corers,  
                                                                                                                                  Buckets   
The cruise was planned in the framework of three different projects (corresponding to the legs of the 
cruise): 
1. 
KM3Net: During the last years, the European  Commission has approved the funding for the 
project stage of an enormous astronomic telescope, based on the detection of the neutrino. The 
Italian collaboration Nemo has the aim to present a competitive solution of the whole detector, 
called Nemo Km3. There are also other European proposals, like Nestor in Greece and Antares 
in France, which lay on the same physical principle and has developed for the past ten years 
the  independent  project  VLVNT  (very  large  volume  neutrino  telescope).  Only  recently  a 
European collaboration has started, which is called Km3net, in which the research experiences 
of the three solution are integrated and which is funded by the EC.  
2. 
SESAME – Southern European Seas: Assessing and Modelling Ecosystem changes: SESAME 
aims to assess and predict changes in the Southern European Seas (Mediterranean and Black 
Sea)  ecosystems  and  in  their  ability  to  provide  key  goods  and  services  with  high  societal 
importance,  such  as  tourism,  fisheries,  ecosystem  biodiversity  and  mitigation  of  climate 
change through carbon sequestration in water and sediments. In particular we are involved in 
the  workpackages  WP2  and  WP3,  which  deal  with  data  collection  for  model  definition  and 
validation  along  'WOCE-type'  lines  and  in  sub-regional  seas.  In  this  particular  case  the  area 
investigated was the Sicily Strait.  
3. 
MIUR-PRIN 2007 program “Thyrrhenian Seamounts ecosystems 
In this frameworks, the cruise was planned in order to achieve the following objectives:  
1. 
The physical cruise in the western Ionian is intended to provide updated information on the 
hydrology in the KM3 area, to recover a mooring, and to deploy another one. 
2. 
The  cruise  in  the  Sicily  Strait  is  intended  to  provide  CTD,  nutrients,  data  along  transects 
between Sicily, Sardinia and Tunisia.  
 

 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
3. 
The cruise in the Tyrrhenian Sea aims to identify and describe the physical forcings acting in 
seamounts systems. The knowledge of hydrographic processes controlling the circulation, the 
mixing,  and  the  exchanges  of  water  masses  around  seamounts  is  the  basis  for  the 
understanding  of  biogeochemical  processes.  For  each  seamount  it  is  intended  to  determine 
their  influence  radius  on  biogeochemical  processes  and  on  primary  production. 
 

 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
 
 
 
 
 
 
 
TYRRMOUNTS09        leg 1 
8 – 19 May 2009  
 
 
 
 
 
 
 

 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Scientific Staff 
CNR-ISMAR 
Sede di La Spezia 
Borghini Mireno 
 
Technician 
19036 Pozzuolo di Lerici 
Bacciola Domenico 
 
Technician 
Italy 
Schroeder Katrin 
 
Researcher 
tel: +39.0187.978300 
Baldrighi Elisa   
 
PhD Student 
fax: +39.0187.970585 
 
 
Sede di Trieste 
Sparnocchia Stefania    
Researcher 
viale Romolo Gessi 2 
34123 Trieste 
Italy 
tel. +39 040 305 312 
fax: +39.040 308941 
 
 
CNR-IAMC 
Sede di Oristano 
Ribotti Alberto   
 
Researcher 
19036 Pozzuolo di Lerici 
Italy 
tel: +39.0187.978300 
fax: +39.0187.970585 
 
 
INFN 
Laboratori Nazionali di Frascati 
Cordelli Marco   
 
Researcher 
 Via E. Fermi 40, 
Habel Roberto   
 
Researcher 
00044 Frascati 
Trasatti Marco   
 
Researcher 
Italy 
Simeone Francesco  
 
PhD Student 
Masullo Rocco   
 
Researcher 
 
 
INGV 
Via Pezzino Basso, 2 
Sartini Ludovica 
 
PhD Student 
95125 La Spezia 
Italia 
tel: +39.0187. 794415 
 
 

 

 
Scientific Background 
The Ionian Sea 
 
The Ionian Sea is one of the eastern basins. It is bordered by Italy, Greece, Libya and Tunisia and has a 
volume  of  10.8  x  104  km3.  The  basin  is  connected  to  the  Cretan  Sea  through  the  Straits  of  Kithira 
(depth 160 m and width 33 km) and of Antikithira (depth 700 m and width 32 km), to the Levantine 
Basin  through  the  Cretan  Passage,  to  the  Adriatic  Sea  through  the  Otranto  Strait  (depth  780  m  and 
width 75 km) and to the Western Mediterranean through the Sicily Strait. 
The thermohaline circulation of the eastern basin is composed of two cells. The first one is an internal 
cell,  deep  and  vertical,  which  involves  the  Ionian  and  the  Levantine  Basins.  This  deep  thermohaline 
cell,  the  “conveyor  belt”  of  the  Eastern  Mediterranean,  is  maintained  by  a  deep  water  source  in  the 
Adriatic Sea, with the Eastern Mediterranean Deep Water (EMDW) reaching the Levantine Basin with 
a  renewal  time  of  126  years  (Roether  and  Schlitzer  1991;  Schlitzer  et  al.,  1991;  Roether  et  al.,  1994). 
During the 90’s also another deep water source located in the Aegean Sea was observed (Roether et al. 
1996).  The  external  cell  comprises  water  exchanges  between  the  eastern  and  the  western  basin  and 
with the North Atlantic. The Atlantic Water (AW), which enters the Mediterranean through the Strait 
of Gibraltar, moves eastward, spreading through the entire Mediterranean Se, after passing the Sicily 
Strait, occupying a layer of about 200 m depth. At the same time, the Levantine Intermediate Water 
(LIW), which forms mainly in the north-eastern Levantine Basin, moves westward, in a layer between 
200 and 600 m depth, exiting the Mediterranean towards the North Atlantic, where it constitutes the 
well-known  MOW  (Mediterranean  Outflow  Water).  In  the  Ionian  Sea  there  are  water  and  property 
exchanges  with  the  Levantine  Basin,  in  the  East,  and  with  the  Aegean  Basin,  in  the  North.  It  is 
therefore  considered  a  transition  basin  for  all  eastern  water  masses,  where  they  are  subject  to 
important mixing and transformation processes along their pathway. 
The  main  Ionian  water  masses  are  the  Atlantic  Water  (AW),  which  moves  eastward  from  the  Sicily 
Strait, in the surface layer and is normally identified by a subsurface salinity minimum, between 30 m 
and 200 m depth. Below the AW, there is the Levantine Intermediate Water (LIW), which enters the 
Ionian Sea through the Cretan Passage, spreading westward from its formation site, the north-eastern 
Levantine Basin. The LIW is identified by its salinity maximum, between 200 and 600 m depth. The 
abyssal layer, below 1600 m, is occupied by  the Eastern Mediterranean Deep Water (EMDW), colder 
and less saline, that forms mainly in the Adriatic Sea. In the layer comprised between 700 m and 1600 
m, we find a transition water mass, with intermediate properties between the LIW and the EMDW. To 
these  water  masses,  we  have  to  add  the  Ionian  Surface  Water,  ISW,  which  is  clearly  distinguishable 
from the AW in summer in the surface layer, being warmer and saltier than the AW. 
 The deep EMDW has well-defined core properties, because it is less influenced by the transformation 
processes.  On  the  other  hand,  the  distinguishing  properties  of  the  AW  and  the  LIW  has  modified 
during their pathway, and depend on the distance from their formation sites. In the table, the AW and 
LIW properties in the eastern sub-basins are indicated (from literature, Manzella et al., 1988; De Maio 
et al., 1990;  Moretti  et al.,  1993; Ozsoy et al., 1993;  Theocharis et al., 1993;  Malanotte-Rizzoli et al., 
1997). 
 
 

 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
The Central Mediterranean Sea 
 
The Central Mediterranean is characterized by a very complicated bottom topography, which directly 
affects the water exchange between the two Mediterranean basins (western and eastern Mediterranean 
Sea). The most salient features are the unequal depths of the boundary sections (Astraldi et al., 2002). 
In the Sardinia Channel (section D13-D21 in Figure 1), the sill depth is at about 1900 m, allowing the 
free exchange of the deep waters with the WMED, but in the Sicily Strait (section 410-432), the deeper 
sill is at about 430 m, thus imposing strong constraints on the exchanges with the EMED. In between, 
a  wide  area  of  very  shallow  waters  off  Tunisia  provides  a  further  obstacle  to  a  direct  connection 
between the two basins. All water masses outflowing at depth, both from the WMED (Krivosheya and 
Ovchinnikov, 1973; Hopkins, 1988) and from the EMED (Astraldi et al., 1996), are conveyed into the 
Tyrrhenian  Sea,  an  intermediate  basin  whose  southern  part  strongly  interacts  with  the  central 
Mediterranean. Section 212-291 is substantially formed by two main channels with a wide plateau in 
between. The deeper one, in the central part, directly connects the Tyrrhenian Sea with the Sardinia 
Channel  and  the  WMED,  and  the  other,  adjacent  to  the  Sicilian  slope,  connects,  with  an  increasing 
depth, the Sicily Strait with the Tyrrhenian Sea. 
The  Sicily  Strait,  which  represents  the  connection  between  western  and  eastern  sub-basins,  has  a 
central role in the Mediterranean circulation. The Strait is a topographically complex region consisting 
of two sill systems separated by an internal deep basin (fig. 1): the eastern sill with a maximum depth 
of  about  540  m  connects  the  Strait  with  the  Ionian  Basin,  the  central  basin    presents  deep  trenches 
deeper  than  1700  m,  while  the  western  sill  is  composed  of  two  narrow  passages,  which  have  a 
maximum depth of 530 m. The entire region has a minimum width of 140 km and a total length of 600 
km. The width of the Strait, significantly large at the surface, sensibly reduces in depth. Dynamically, 
the  Strait  is  a  two  layer  system:  the    surface  layer  (about  200  m  thick)  is  occupied  by  the  Atlantic 
Water  (AW),  moving  eastward,  while  the  deep  layer,  occupied  by  the  Levantine  Intermediate  Water 
(LIW), flows in the opposite direction. The dynamics of the Strait is rather complex: the surface layer 
(AW) is dominated by mesoscale processes, while for the underlying layers the topography plays a key 
role. The Bernoulli effect associated to the high LIW velocity permits the Ionian deep water, laying at a 
greater depth, to cross the eastern and the western sills and to reach the western basin (Astraldi et al., 
2001).  In  literature  this  water  mass  is  called  the  transitional  Eastern  Mediterranean  Deep  Water 
(tEMDW). The high depth permits the central region to act as an intermediate reservoir between the 
eastern and the western sills, especially for the subsurface waters. Important mixing is also observed in 
correspondence  of  the  sills,  where  high  velocities  induce  significant  entrainment  effects  with  the 
surrounding waters (Iudicone et al., 2003; Stansfield et al., 2003). 
 
 

 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Cruise Plan 
The following table 1 summarizes the parameters that have been measured and the groups involved in 
the sampling operations, while table 2 lists the sampling equipment and the methods of analysis.  
Parameters/Instruments 
Working Group 
CTD/O2/Fluorescence/Trasmissometer/rosette 
CNR-ISMAR 
Salinity 
CNR-ISMAR 
Dissolved Oxygen 
CNR-ISMAR 
ADCP 
CNR-ISMAR 
LADCP 
CNR-ISMAR 
NO3, PO4, SiO4 
ENEA 
Meteo station on board 
CNR-ISMAR 
Attenuation length of light 
INFN 
Macrobenthos and parameters characterizing 
CNR-ISMAR 
the deep sediments 
Table 1 Measured Parameters 
 
Small-Volume Sampling 
General Oceanics 24-place rosette with 12-liter bottles 
CTD System 
CTD SBE 911 plus 
Salinometer 
GUILDLINE AUTOSAL 
Dissolved Oxygen 
Winkler titration 
ADCP 
RDI WH 300 kHz, RDI OS 75 kHz 
LADCP 
RDI WH 300 kHz 
NO3, P04, SiO4 
Samples only, no on board analyses 
Meteo station on board 
AANDERAA 
Sediment sampling 
Oceanic Box-corer 
Astronomic telescop 
Nerone 
Table 2 Sampling equipment and analysis methods 
 
The track is shown in Figure 2. For this leg we planned to spend 12 days at sea. The geographic 
boundaries of the survey are 35.0 °N – 39.5 °N latitude and 8 °E - 17 °E longitude.  
The station list is shown in table 3. 
 
10 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Cruise Maps 
Figure 2 Station map 
 
 
 
11 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Cruise Stations 
Station 
Lon (°E) 
Lat (°N) 
Depth (m) 
ACTIVITY 
Nk3 
36.317 
16.149 
3385 
CTD – LADCP – Oxygen 
KC1 
36.316 
16.092 
3437 
CTD – LADCP – Oxygen – Salinity 
KM4 
36.267 
16.101 
3463 
CTD – LADCP – Oxygen 
Nk4 
36.332 
16..000 
3437 
CTD – LADCP 
Nk5 
36.375 
15.833 
3508 
CTD – LADCP 
Km3 
36.501 
15.834 
3419 
CTD – LADCP – Oxygen 
Nk6 
36.402 
15.657 
3383 
CTD – LADCP 
Nk8 
36.434 
15.517 
1181 
CTD – LADCP – Oxygen 
Nk9 
36.433 
15.467 
341 
CTD – LADCP 
Nk7 
36.417 
15.583 
2228 
CTD – LADCP 
605 
36.501 
13.502 
806 
CTD – LADCP – Oxygen 
D13 
38.7861 
8.8000 
130 
CTD – LADCP – Nutrients 
D14 
38.5943 
8.8000 
900 
CTD – LADCP – Nutrients 
D15 
38.3936 
8.8000 
1600 
CTD – LADCP – Nutrients – Oxygen  
D16 
38.1917 
8.8000 
2500 
CTD – LADCP – Nutrients – Oxygen  
D16A 
38.2910 
8.8000 
2208 
CTD – LADCP 
D16B 
38.0460 
8.8110 
1993 
CTD – LADCP 
D17 
38.0101 
8.8000 
1800 
CTD – LADCP – Nutrients – Oxygen – 
Salinity  
D17B 
38.0101 
8.8000 
1800 
CTD – LADCP 
218 
38.2320 
11.5310 
229 
CTD – LADCP – Nutrients 
261 
38.9140 
10.0150 
1500 
CTD – LADCP – Nutrients 
291 
39.0080 
9.7830 
1004 
CTD – LADCP 
241 
38.8560 
10.1830 
2560 
CTD – LADCP – Nutrients – Oxygen 
231 
38.8050 
10.2570 
2345 
CTD – LADCP – Nutrients 
 
12 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
225 
38.5330 
10.8680 
730 
CTD – LADCP – Nutrients 
227 
38.6320 
10.6820 
1575 
CTD – LADCP – Nutrients 
229 
38.7220 
10.4940 
2460 
CTD – LADCP – Nutrients – Oxygen 
212 
38.0500 
12.0900 
220 
CTD – LADCP – Nutrients 
214 
38.1200 
11.8460 
1160 
CTD – LADCP 
216 
38.1480 
11.7170 
951 
CTD – LADCP – Nutrients 
217 
38.1810 
11.6660 
762 
CTD – LADCP – Nutrients – Oxygen 
219 
38.3060 
11.4280 
890 
CTD – LADCP – Nutrients – Oxygen – 
Salinity 
221 
38.4340 
11.2467 
686 
CTD – LADCP – Nutrients 
223 
38.4670 
11.0770 
840 
CTD – LADCP – Nutrients – Oxygen - 
Salinity 
Table 3 List of stations 
 
 
13 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Sampling Strategy 
The  stations  have  been  selected  mainly  based  on  previous  knowledge  and  available  literature.  The 
hydrological characteristics of the study area have been determined by CTD cast. In order to achieve 
information about the spatial variability of nutrients a high-resolution sampling has been applied, at 
the standard depths (table 4). For a better sampling of the biological and chemical parameters, extra 
sampling depths were defined in the water column by analyzing the CTD profile during the acquisition. 
The same standard depths have been sampled for the probe calibration against Winkler titration (for 
dissolved oxygen) and salinity determination. 
 
Level 
Standard depths (m) 



25 

50 

75 

100 

200 

300 

400 

500 
10 
750 
11 
1000 
12 
1250 
13 
1500 
14 
1750 
15 
2000 
16 
2500 
17 
3000 
18 
3250 
19 
3500 
Table 4 Standard depths 
 
 
14 
 


Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Onboard Operations 
CTD Casts 
 
At  all  the  hydrological  stations,  pressure  (P),  salinity  (S), 
potential 
temperature 
(θ) 
and 
dissolved 
oxygen 
concentration  (DO)  were  measured  with  a  CTD-rosette 
system  consisting  of  a  CTD  SBE  911  plus,  and  a  General 
Oceanics  rosette  with  24  12-l  Niskin  Bottles.  Temperature 
measurements 
were 
performed 
with 

SBE-3/F 
thermometer,  with  a  resolution  of  10-3  °C,  and  conductivity 
measurements  were  performed  with  a  SBE-4  sensor,  with  a 
resolution  of  3  x  10-4  S/m.  In  addition,  salinities  of  water 
samples  were  analyzed  on  board  using  a  Guildline  Autosal 
salinometer.  Dissolved  oxygen  was  measured  with  a  SBE-13 
sensor  (resolution  4.3  μM),  and  data  were  checked  against 
Winkler titration. The vertical profiles of all parameters were 
obtained  by  sampling  the  signals  at  24  Hz,  with  the 
CTD/rosette going down at a speed of 1 m/s. The data were 
processed on board, and the coarse errors were corrected. 
Laboratory: ISMAR-CNR  
LADCP 
 
Two Lowered Acoustic Doppler Current Profilers (LADCP) were used to measure velocity profiles. We 
used  two  RDI  Workhorse  300  kHz  ADCP.  For  data  post-processing  we  used  the  LDEO  LADCP 
(versione 8.1) software. 
Laboratory: CNR-ISMAR 
Inorganic Nutrients 
 
Seawater  samples  for  nutrient  measurements  were  collected  at  different  depths,  when  the  system 
CTD/rosette  was  going  up,  according  to  the  vertical  profiles  of  salinity,  potential  temperature  and 
dissolved oxygen, recorded in real time. No filtration was employed, nutrient samples were stored at –
20°C  and  nitrate,  orthosilicate  and  ortophosphate  concentrations  will  be  determined  later  in  the 
laboratory,  using  a  hybrid  Brän–Luebbe  AutoAnalyzer  following  classical  methods  (Grasshoff  et  al., 
1983) with slight modifications. 
Laboratory: CNR-ISMAR in collaboration with ENEA 
 
15 
 



Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
NERONE 
NERONE is an  instrument designed and built at  INFN to measure the attenuation length of light in 
water. This project has been developed in the framework of the environmental studies for the NEMO 
group and the km3net European project for a 1 km3 Cerenkov neutrino detector in the Mediterranean 
sea.  NERONE  measures  the  attenuation  length  of  light  in  water  by  changing  the  light  path  with  the 
movement  of  a  reflector  along  a  rail.  The  measurement  is  thus  independent  of  calibrations  and 
comparisons with pure water. During the cruise several deployments have been performed to varying 
depths, with a final deployment to 2500m which has finally proven the functionality of the instrument. 
  
NERONE before deployment GEMS mounted in  mooring cage, with its power supply 
Vessel-mounted ADCPs 
 
The  hydrographic  data  set  has  been  integrated  with  direct  current 
measurements.  During  the  whole  campaign  two  VM-ADCPs  (RDI 
Ocean  Surveyor,  75  KHz,  and  RDI  Workhorse,  300  KHz)  which 
operated during the whole campaign, along the whole ship track. The 
depth range of the  two current profilers is about 700 m (OS75) and 
150  m  (WH300).  Data  acquisition  is  carried  out  using  the  RDI 
VMDAS  software  vers.  1.44.  The  ADCP  data  will  be  submitted  to  a 
post-processing with the CODAS3 Software System, which allows to 
extract data, assign coordinates, edit and correct velocity data. Data 
will  be  corrected  for  errors  in  the  value  of  sound  velocity  in  water, 
and  misalignment  of  the  instrument  with  respect  to  the  axis  of  the 
ship. 
Laboratory: CNR-ISMAR 
 
 
 
 
 
16 
 


Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Recovering and deployment of moorings  
 
One mooring, deployed in November 2008 in the NEMO position (KC1), was recovered and not 
redeployed. A mooring specifically designed for the assessment of biofouling has been deployed almost 
in the same position. 
Laboratory: CNR-ISMAR and INFN 
Macrobenthos and sediment analysis 
 
The  primary  goal  was  to  investigate  the  deep  macrobenthic 
communities  (in  terms  of  abundance,  biomass,  distribution 
and diversity) in the Ionian sea, along the Maltese continental 
slope.  Sediment  samples  were  taken  for  biological  and 
biochemical  analyses,  in  order  to  characterize  the  deep 
macrofauna  associations  in  relation  to  the  main 
environmental  characteristics  of  the  area.  Three  different 
depths  along  the  slope  were  selected:  1200  m,  1700  m  and 
2000  m,  performing  three  deployments  in  each  station. 
Sediment  samples  were  collected  with  a  box-corer    (size:  32 
cm  diameter,  52  cm  height)  and  subsamples  were  collected 
using Plexiglass liners of 5,5 cm and 3,6 cm internal diameter. 
Sediment  subsamples  were  collected  to  analyze  the 
biochemical  composition  of  organic  matter  (chlorophyll  a, 
phaeopigments, 
carbohydrates, 
lipids 
and 
proteins), 
heterotrophic  prokaryote  production,  protozoa  abundance, 
meiofaunal  abundance,  biomass  and  diversity,  granulometry. 
All  the  sediment  in  the  box  corer  have  been  collected  for 
macrofauna. 
Laboratory: CNR-ISMAR 
 
17 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Preliminary Results 
Weather conditions 
 
The diagrams in figure 3 show the sea and weather conditions during the cruise.  
Figure 3 Evolution of the weather conditions between 11th and 21th March 2008 (air 
temperature, sea temperature, relative humidity, air pressure, wind rose, irradiance) 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Hydrology 
 
In the following some preliminary hydrological data and current measurements (LADCP data) of the 
western Ionian Sea are presented. 
Hydrographic sections 
Figure 4 Distribution of potential temperature, salinity and oxygen along the transect nk9-nk3, 
transect 291-212 and transect d13-d17 
 
 
 
 
19 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
 
 
 
Potential Temperature vs Salinity Diagrams 
Figure 6 Theta-S diagram of the whole water column along the transect nk9-nk3 (left) and 
transect 291-212 (right), transect d13-d17 (below) 
. Colours indicate oxygen concentrations 
 
20 
 




Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
 
 
 
 
Currents from LADCP 
Figure 7  Distribution of the measured velocity (normal component) in m/s along transect    
 
nk3-nk9 (above), 212-291 (centre), d13-d17 (below). Positive values are northeastward. 
 
 
21 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
 
 
 
22 
 


Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Eulerian measurements 
 
A moorings was recovered after its deployment in November 2008, in the NEMO position (KC1). It 
was not redeployed. The data were downloaded from the internal memories. In the following graphs 
we show some preliminary data elaborations. 
Figure 12 Scheme of the KC1 mooring, recovered at 36°18.97’ N and 16°05.48’ E 
 
 
 
23 
 


Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Figure 13 Scheme of the Biofouling mooring, deployed at 36°18.97’ N and 16°05.48’ E 
  
 
 
 
 
 
 
24 
 



Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Figure 17 Temporal evolution of potential temperature and salinity measured by an SBE19 at 
3150 m depth in the KC1 mooring 
 
 
 
25 
 


Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Figure 20 Currentmeter AQUADOPP at 3400 m depth in the KC3 mooring: velocity and angle 
histogram 
 
 
 
 
 
 
 
26 
 


Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Characterization of bathyal macrofauna  
The first 20-30 centimeters of the sediment in the box-corer 
were  sieved  using  a  0,5  mm  and  0,3  mm  sieving  in  order  to 
collect  all  macrobenthic  organisms.  Before  sieving  a  visual 
observations of the surface cores was regularly performed and 
the  organisms  were  immediately  picked.  All  the  macrofauna 
was preserved in 10% buffered formalin with Bengal Rose and 
then  transferred  to  80%  alcohol.  After  a  preliminary  and 
quick  sorting,  all  macrofauna  found  seemed  to  be  mainly 
polychaetes,  scaphopods  and  foraminifera;  few  molluscs  and 
pteropodes  shells.  A  huge  quantity  of  white  filter  feeding 
polychaetes characterised the superficial sediment in station 2 
and in station 3. A detailed sorting and identification of the organisms will be subsequently made in 
the laboratory, to estimate the abundance and diversity of the macrobenthic communities.  
Each  box-corer was sub-sampled using two Plexiglas  liners of 5.5 cm  for organic matter, prokaryote 
production  and  meiofauna  and  one  Plexiglas  liners  of  3.6  cm  for  granulometry.  Chemical  and 
biological  analyses  were  carried  out  on  three  replicates  (from  independent  deployments)  at  each 
sampling station. For the heterotrophic prokaryote production the 0-1, 3-5 and 10-15 cm of three liners 
were  immediately  used  to  perform  these  analyses  on  board.  For  the  organic  matter  and  prokaryote 
diversity, sediment corers were sliced into different layers: 0-1, 1-3, 3-5, 5-10 and 10-15 cm and were 
immediately  frozen  at  -20°C  and  stored  until  the  analysis.  For  meiofauna  three  corers  were 
immediately frozen at  -20°C and stored until the analysis. For granulometry three small liners  were 
sliced into different layers: 0-1, 1-3, 3-5, 5-10 and 10-15 cm and stored in plastic jars until the analysis. 
Station 
Lon (°E) 
Lat (°N) 
Depth 
(m) 
Activity 
St.1_NK8 R1  15°31.044’ 
36°25.959 
1206 
CTD, BOX-CORER: 1’ deployment 
St.1 R2 
15°31.049’  36°25.849’ 
1246 
BOX-CORER: 2’ deployment 
St.1 R3 
15°31.160’ 
36°25.835’ 
1264 
BOX-CORER: 3’ deployment 
15°34.980
St.2_NK7 R1 
’ 
36°25.021’ 
2071 
CTD, BOX-CORER: 1’ deployment 
St.2 R2 
15°35.046
36°24.976’ 
2087 
BOX-CORER: 2’ deployment 
’ 
St.2 R3 
15°35.013’  36°25.006’ 
2120 
BOX-CORER: 3’ deployment 
St.3 R1 
15°32.781’ 
36°25.322’ 
1780 
BOX-CORER: 1’ deployment 
BOX-CORER: 2’ deployment 
St.3 R2 
15°32.747’  36°25.330’ 
1779 
 
St.3 R3 
15°32.793’ 
36°25.301’ 
1768 
BOX-CORER: 3’ deployment 
 
Table 5 List of all sites with positions, depth and description of the activity 
 
 
 
 
27 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
 
  
 
 
 
 
 
TYRRMOUNTS09        leg 2 
19 May – 03  June 2009  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   
 
28 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Scientific Staff 
CNR-ISMAR 
Sede di La Spezia 
Borghini Mireno 
 
Technician 
19036 Pozzuolo di Lerici 
Bacciola Domenico 
 
Technician 
Italy 
Gasparini Gian Pietro    
Researcher 
tel: +39.0187.978300 
fax: +39.0187.970585 
 
 
CNR-IAMC 
Sede di Oristano 
Ribotti Alberto   
 
Researcher 
19036 Pozzuolo di Lerici 
Italy 
tel: +39.0187.978300 
fax: +39.0187.970585 
 
 
Università degli Studi di Genova 
Dipteris 
Baggini Cecilia   
 
Student 
Corso Europa 26 
Castellano Michela 
 
Researcher 
16132 Genova 
Bo Marzia 
 
 
PhD Student 
Italy 
Covazzi Harriague Anabella 
Researcher 
Falcone Cristian 
 
Student 
Grosso Enrico   
 
Student 
Massa Francesco 
 
Student 
Misic Cristina   
 
Researcher 
Povero Paolo   
 
Researcher 
Vacchi Marino   
 
Researcher 
Tixi Luca 
 
 
Student 
Briozzo Ugo 
 
 
Technician 
 
 
OGS 
Via Pezzino Basso, 2 
Bubbi Alessandro 
 
Technician 
95125 La Spezia 
Gerin Riccardo   
 
Researcher 
Italia 
Nair Rajesh 
 
 
Technician 
tel: +39.0187. 794415 
 
 
29 
 

 
 
Scientific Background 
 
The Tyrrhenian Sea 
 
The Tyrrhenian Sea is one of the most deep and isolated basins of the Mediterranean Sea. It exchanges 
through the Corsica Channel and the large passage between Sardinia and Sicily. The topography of its 
seafloor  is  characterized  by  the  presence  of  numerous  mountain  and  volcano  systems  (ridges  and 
isolated  seamounts),  some  of  them  reaching  considerable  heights,  thus  penetrating  even  the  photic 
zone.  It  has  been  suggested  that  the  hydrodynamic  conditions  around  a  seamount  could  be  able  to 
support an enhanced productivity, especially in the case of the superficial seamounts, because of the 
upwelling  of  deeper  water  masses.  These  water  masses  are  characterized  by  higher  nutrient 
concentrations, that may be used if other conditions, like light and the stability of the water column, 
are  favourable.  In  order  to  verify  these  factors  in  the  Tyrrhenian  Sea  we  propose  to  conduct  an  in-
depth investigation of five Tyrrhenian seamounts, two of them reaching even the photic layer: Vercelli 
(41°06’ N/10°54’E, depth of the summit 55 m), Magnaghi  (39°54.5’ N/11°48’E,  depth of the summit 
1470 m), Vavilov (39°51.5’ N/12°37’E, depth of the summit 750 m), Marsili (39°16’ N/14°24’E, depth of 
the summit 505 m) and Palinuro (39°29’ N/14°49’E, depth of the summit 70 m). 
The  other  regions  we  intend  to  investigate  during  the  cruise  play  a  key  role,  since  they  are  directly 
involved in the exchanges between the two Mediterranean basins: the Sicily Channel, the Ionian basin 
and  the  Tyrrhenian  basin.  The  spatial  coverage  will  permit  to  verify  to  which  extent,  with  which 
transformations and ways a signal present in the Ionian basin is able to cross the Sicily Channel and 
reach  the  Tyrrhenian  Sea.  In  order  to  completely  characterize  the  water  masses  and  the  interbasin 
exchange, nutrient concentrations along the whole water column will be measured as well.  
Studies  about  the  interannual  variability  of  processes  like  the  formation  of  dense  water  are  going  to 
assume  a  central  role,  both  in  the  western  Mediterranean  and  in  the  eastern  Mediterranean.  The 
discovery  of  the  so-called  Eastern  Mediterranean  Transient  (EMT)  has  definitively  shown  that  the 
thermohaline cells of the Mediterranean are far from stationarity, with basin-scale consequences. The 
punctual monitoring for more than 15 years in the Sicily Channel has permitted to follow the evolution 
of the EMT from east to west. In the Sicily Channel and in the Sardinia-Sicily passage we will carry out 
hydrological measurements along transects that have already been monitored in the previous years. In 
the  Channels  of  Sicily  and  Corsica  we  will  recover  and  redeploy  three  moorings,  equipped  with 
currentmeters and CTD probes. The work in the Ionian Sea includes hydrological measurements and 
recovery/redeployment  of  two  moorings,  equipped  with  currentmeters,  CTD  probes  and  cages 
containing different metallic alloys for the study of corrosion in the deep layers. In the same area we 
will carry out current measurements along the whole water column with two LADCPs. 
 
30 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
Cruise Plan 
The following table 1 summarizes the parameters that have been measured and the groups involved in 
the sampling operations, while table 2 lists the sampling equipment and the methods of analysis.  
 
Parameters/Instruments 
Working Group 
CTD/O2/Fluorescence/Trasmissometer/rosette 
CNR-ISMAR 
Salinity 
CNR-ISMAR 
Dissolved Oxygen 
CNR-ISMAR 
ADCP 
CNR-ISMAR 
LADCP 
CNR-ISMAR 
Meteo station on board 
CNR-ISMAR 
Attenuation length of light 
INFN 
Table 1 Measured Parameters 
 
Small-Volume Sampling 
General Oceanics 24-place rosette with 12-liter bottles 
CTD System 
CTD SBE 911 plus 
Salinometer 
GUILDLINE AUTOSAL 
Dissolved Oxygen 
Winkler titration 
ADCP 
RDI WH 300 kHz, RDI OS 75 kHz 
LADCP 
RDI WH 300 kHz 
Meteo station on board 
AANDERAA 
Sediment sampling 
Oceanic Box-corer 
Astronomic telescop 
Nerone 
Table 2 Sampling equipment and analysis methods 
 
The track is shown in Figure 2. For this leg we planned to spend 5 days at sea. The geographic 
boundaries of the survey are 35.00 °N - 38 °N latitude and 15 °E - 17 °E longitude.  
The station list is shown in table 3. 
 
31 
 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
Cruise Maps 
Figure 2 Station map  
 
 
 
Cruise Stations 
Station 
File name 
LAT (° N) 
LONG (°E ) 
Depth m 
Activity 

d001.cnv 
41.2502 
10.8997 
1293 
CTD- LADCP  

d02.cnv 
41.2000 
10.9002 
1163 
CTD- LADCP 

d03.cnv 
41.1582 
10.8998 
1240 
CTD- LADCP  

d04.cnv 
41.1418 
10.9002 
1020 
CTD- LADCP 

d05.cnv 
41.0837 
10.9000 
449 
CTD- LADCP  
 
32 
 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 

d06.cnv 
41.0502 
10.9002 
1370 
CTD- LADCP 

d07.cnv 
41.0002 
10.8993 
1971 
CTD- LADCP  

d09.cnv 
40.9932 
10.7590 
1222 
CTD- LADCP 
10 
d10.cnv 
41.0330 
10.8085 
1114 
CTD- LADCP  
107 
d107.cnv 
43.0287 
9.7683 
85 
CTD- LADCP 
108 
d108.cnv 
43.0248 
9.7000 
445 
CTD- LADCP  
109 
d109.cnv 
43.0250 
9.6418 
365 
CTD- LADCP 
11 
d11.cnv 
41.0667 
10.8618 
575 
CTD- LADCP  
110 
d110.cnv 
43.0252 
9.5995 
239 
CTD- LADCP 
111 
d111.cnv 
43.0260 
9.5250 
66 
CTD- LADCP  
12 
d12.cnv 
41.0832 
10.8825 
235 
CTD- LADCP 
13 
d13.cnv 
41.1142 
10.9217 
183 
CTD- LADCP  
14 
d14.cnv 
41.1280 
10.9403 
390 
CTD- LADCP 
15 
d15.cnv 
41.1665 
11.0000 
1182 
CTD- LADCP  
16 
d16.cnv 
41.1998 
11.0377 
1159 
CTD- LADCP 
17 
d17.cnv 
41.0998 
11.0997 
1480 
CTD- LADCP  
18 
d18.cnv 
41.0988 
11.0500 
946 
CTD- LADCP 
19 
d19.cnv 
41.1000 
11.0007 
978 
CTD- LADCP  
20 
d20.cnv 
41.0998 
10.9165 
258 
CTD- LADCP 
21 
d21.cnv 
41.0997 
10.8833 
190 
CTD- LADCP  
22 
d22.cnv 
41.1003 
10.8152 
1063 
CTD- LADCP 
23 
d23.cnv 
41.1000 
10.7662 
1650 
CTD- LADCP  
24 
d24.cnv 
41.1003 
10.6985 
1848 
CTD- LADCP 
25 
d25.cnv 
41.1880 
10.7333 
1833 
CTD- LADCP  
26 
d26.cnv 
41.1670 
10.7823 
1787 
CTD- LADCP 
27 
d27.cnv 
41.1390 
10.8275 
1568 
CTD- LADCP  
28 
d28.cnv 
41.1165 
10.8665 
877 
CTD- LADCP 
30 
d30.cnv 
41.0680 
10.9567 
1506 
CTD- LADCP  
31 
d31.cnv 
41.0500 
11.0000 
1599 
CTD- LADCP 
32 
d32.cnv 
41.0030 
11.0735 
1728 
CTD- LADCP  
33 
d33.cnv 
41.4027 
10.8957 
1384 
CTD- LADCP 
34 
d34.cnv 
41.4053 
11.1170 
1296 
CTD- LADCP  
35 
d35.cnv 
41.4073 
11.3425 
756 
CTD- LADCP 
36 
d36.cnv 
41.3257 
11.2318 
1350 
CTD- LADCP  
37 
d37.cnv 
41.2528 
11.1232 
1522 
CTD- LADCP 
38 
d38.cnv 
41.2775 
11.3380 
1250 
CTD- LADCP  
39 
d39.cnv 
41.1137 
11.3425 
1722 
CTD- LADCP 
40 
d40.cnv 
40.9567 
11.3410 
2222 
CTD- LADCP  
41 
d41.cnv 
40.7898 
11.3390 
2646 
CTD- LADCP 
42 
d42.cnv 
40.9083 
11.2403 
2365 
CTD- LADCP  
43 
d43.cnv 
40.9745 
11.1233 
1167 
CTD- LADCP 
44 
d44.cnv 
40.7862 
11.1260 
2474 
CTD- LADCP  
45 
d45.cnv 
40.7813 
10.9050 
1992 
CTD- LADCP 
46 
d46.cnv 
40.7808 
10.6448 
2163 
CTD- LADCP 
48 
d48.cnv 
40.8128 
10.5088 
1436 
CTD- LADCP  
49 
d49.cnv 
40.7743 
10.3870 
1436 
CTD- LADCP 
 
33 
 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
50 
d50.cnv 
40.8857 
10.3913 
843 
CTD- LADCP  
51 
d51.cnv 
41.0957 
10.3852 
1597 
CTD- LADCP 
52 
d52.cnv 
41.2185 
10.3892 
936 
CTD- LADCP 
53 
d53.cnv 
41.3938 
10.3777 
887 
CTD- LADCP  
54 
d54.cnv 
41.3212 
10.5027 
1945 
CTD- LADCP 
55 
d55.cnv 
41.2480 
10.6440 
1258 
CTD- LADCP  
56 
d56.cnv 
41.3963 
10.6410 
1945 
CTD- LADCP 
57 
d57.cnv 
41.0903 
10.5042 
1775 
CTD- LADCP 
58 
d58.cnv 
41.0943 
11.2490 
1593 
CTD- LADCP 
Top 
dtop.cnv 
41.1075 
10.9072 
66 
CTD- LADCP 
 
Table 3 List of stations 
 
34 
 
 


Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
Onboard Operations 
CTD Casts 
 
At all the hydrological stations, pressure (P), salinity (S), 
potential temperature (θ) and dissolved oxygen 
concentration (DO) were measured with a CTD-rosette 
system consisting of a CTD SBE 911 plus, and a General 
Oceanics rosette with 24 12-l Niskin Bottles. Temperature 
measurements were performed with a SBE-3/F 
thermometer, with a resolution of 10-3 °C, and conductivity 
measurements were performed with a SBE-4 sensor, with a 
resolution of 3 x 10-4 S/m. In addition, salinities of water 
samples were analysed on board using a Guildline Autosal 
salinometer. Dissolved oxygen was measured with a SBE-13 
sensor (resolution 4.3 μM), and data were checked against 
Winkler titration. The vertical profiles of all parameters were 
obtained by sampling the signals at 24 Hz, with the 
CTD/rosette going down at a speed of 1 m/s. The data were 
processed on board, and the coarse errors were corrected. 
Laboratory: ISMAR-CNR  
LADCP 
 
Two Lowered Acoustic Doppler Current Profilers (LADCP) were used to measure velocity profiles. We 
used two RDI Workhorse 300 kHz ADCP. For data post-processing we used the LDEO LADCP 
(versione 8.1) software. 
Laboratory: CNR-ISMAR 
Vessel-mounted ADCPs 
 
The hydrographic data set has been integrated with direct current measurements. During the whole 
campaign two VM-ADCPs (RDI Ocean Surveyor, 75 KHz, and RDI Workhorse, 300 KHz) which 
operated during the whole campaign, along the whole ship track. The depth range of the two current 
profilers is about 700 m (OS75) and 150 m (WH300). Data acquisition is carried out using the RDI 
VMDAS software vers. 1.44. The ADCP data will be submitted to a post-processing with the CODAS3 
Software System, which allows to extract data, assign coordinates, edit and correct velocity data. Data 
will be corrected for errors in the value of sound velocity in water, and misalignment of the instrument 
with respect to the axis of the ship. 
Laboratory: CNR-ISMAR 
 
35 
 
 


Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
Report Drifter 
 
On May 24th 2009 at 14.15 UTC, the drifter # 94658 (named “Rimedia”) has been deployed 
south  of  the  seamount  “Vercelli”  in  the  central  Tyrrhenian  Sea  (west  sector;  see  figure  1), 
then being monitored for a week until its rescue (see table 1). Over 540 kb of data have been 
acquired. 
 
 
Figure 1 
 
Table 1 
Experiment #: 1 
Experiment name: TYRRMOUNTS09 
Data accensione: 23.05.2009 
Ora UTC di accensione: 09:00 
Deployment 
Date 
Time (UTC) 
Depth (m) 
Area central 
Tyrrhenian Sea 
24.05.2009 
08:37 
1527 
Latitude: 41° 04.071’ N (41.06785° N) 
Longitude: 010° 57.574’ E (010.959567° E) 
Rescue 
 
36 
 
 


Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
Date 
Time (UTC) 
Depth (m) 
Area central 
Tyrrhenian Sea 
30.05.2009 
14:15 
750 
Latitude 41° 07.790’ N (41.129833° N) 
Longitude 011° 03.130’ E (011.052167° E) 
 
 
The experiment has permitted to verify how the drifter works with an acquisition frequency of 
20’, the Argos transmission of the data (and their downloading on the IAMC server) and the 
rescue of the drifter. 
 
Data analysis 
During the experiment the sea conditions changed a lot from calm in its first part (A; in figure 
2)  to rough and northern  winds at  the end (C)  with very rough sea and mistral wind at  half 
experiment (B). 
figura 2 
 
The deployment position of the drifter, indicated  in figure with a black star (and with “start”), 
ha  been  chosen  due  to  an  analysis  of  bibliographic  and  old  drifter  data  in  the  area.  It  was 
close to the  seamount Vercelli, visible on the left down of figure 2. The different colours of 
the  points,  surface  temperature  data,  from  the  yellow  or  the  red  are  due  to  spikes,  then 
temporary malfunctioning of the temperature sensor that, actually, was not possible to delete. 
In figure 2 the path of the drifter is shown tank to GPS data. 
 
37 
 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
Temperature has passed, in the three periods from a heating due to a low wind circulation in 
the early days of the experiment to a quick cooling at half due to northern winds. 
figura 3 
 
The  path  of  the  drifter  is  influenced  by  the  wind,  too,  that  temporary  drives  the  surface 
current.  
Its  initial  and final  paths  (A  and  C)  are characterised  by  calm  of  wind  (A)  and  low  wind  (B) 
with a following inertial movement of the buoy with “locks” with a period of about 17-18 hours 
mainly  given  by  the  Coriolis  force.  During  the  phase  (B)  of  its  path,  with  strong  northerly 
winds, the locks disappear and the path is more rectilinear. 
The speed of the drifter calculated during the experiment show values mainly between 0-20 
cm/s. The values over 60 cm/s are probably due to spikes still present in the data. 
 
 
 
 
 
 
38 
 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
 
REPORT PROJECT TYRRMOUNTS 09 
R/V URANIA 19.05.09-03.06.09 
OU ANCONA, UNIVPM: Prof. G. Bavestrello, M. Bo 
MACROBENTHOS 
 
 
The work was conducted in order to assess the biodiversity of the benthic communities of the 
Vercelli seamount. The result is a preliminary list of macro invertebrates species which will 
be used for further explorations with the ROV to characterize the population structure of the 
benthic  assemblages  through  the  visual  census.  The  main  taxa  that  are  going  to  be 
investigated are: sponges, hydrozoans, gorgonians, zoanthids, antipatharians and scleractinian 
corals. The identified species will be used also to assess, through the count of broken or dead 
colonies  in  the  ROV  video  sequences,  the  impact  of  fishing  gears  (long  lines  and  bottom 
trawls). 
 
Investigation 
The  investigation  was  carried  out  through  the  use  of  an  oceanographic  dredge  in  a 
bathymetric  range  comprehended  between  500  m  and  90  m  depth  along  all  sides  of  the 
seamount. In total 7 operations were made between the 29th and 31st of May 2009: 
 
 
 
 
 
 
 
Dredge N° 
Position 
Start Coordinates 
Substrate 
Depth (m) 
Collection 
 

South 
41°05.697’ N 
Rock 
300-430 
Rocks and Panopea sp. 
10°54.224’ E 
 

West 
41°06.151’ N 
Mud and 
300-150 
Dead branches of 
10°52.910’ E 
sand 
Dendrophyllia sp. corals 
 

West 
41°06.107’ N 
Mud and 
320-150 
Dead branches of 
10°52.884’ E 
sand 
Dendrophyllia sp. Corals 
covered by encrusting 
sponges and bryozoans; 
Rocks 

East 
41°06.681’ N 
Mud 
420-400 
Dead branches of 
10°56.462’ E 
Dendrophyllia sp. corals 
 

North 
41°07.942’ N 
Rock 
700-250 
Rocks 
10°44.125’ E 
 
 

Plane 
41°07.538’ N 
Rock 
220-170 
Dead branches of 
10°54.106’ E 
Dendrophyllia sp. corals 
 
 
39 
 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 

Plane 
41°07.042’ N 
Rock 
180-90 
Fishing net entrapped in the 
10°54.145’ E 
dredge: bottom trawling. 
Collection of a great amount 
of macro invertebrates: 
sponges, gorgonians, 
tunicates, bryozoans, 
crustaceans, mollusks, 
polychaetes, echinoderms 
 
 
 
 
 
A  total  of  31  samples  were  collected  in  the  dredged  sites.  Branched  colonies  and  carbonate 
organisms were  preserved dried, while portions of them were kept in buffered Formaldehyde 
4%  or  Ethanol  70°  for  further  laboratory  morphological  investigations  on  the  living  tissues. 
Some samples (sponges) were preserved in Ethanol 95° for DNA analyses. Rocks were kept 
dried in separated boxes for further geological studies. 
  Porifera: various massive and encrusting demosponges found both on primary (rocks) 
and secondary substrates (dead corals and net).  
  Cnidarians:  dozens  of  gorgonians  (Paramuricea  clavata,  Paramuricea  macrospina
Eunicella  cavolinii,  Corallium  rubrum),  soft  corals  (Paralcionium  coralloides)  and 
sea  anemones  (dredged  by  the  net  on  the  most  superficial  part  of  the  mount). 
Tanatocoenosis  of  the  scleractinian  Dendrophyllia  sp.  found  along  all  sides  of  the 
mountain, in the deepest investigated ranges. 
  Polychaetes:  hundreds  of  sabellid  tubes  (family  Paraonidae)  with  biological 
encrustations 
  Mollusks: Bivalve Pteria hirundo as epibiont of several gorgonian colonies and small 
specimens, to be identified, in the sandy substrate 
  Crustaceans: one specimen a Majide decapod and a Parthenope crab 
  Bryozoans: encrusting and erect specimens found only on secondary substrates (dead 
corals and net) 
  Tunicates:  Numerous  specimens  of  encrusting  (Didemnids)  and  massive  (Clavelina 
sp., Microcosmus sp.) ascidians 
  Echinoderms: crinoids Antedon mediterranea, sea urchins (Cidaris sp., Echinus melo
 
 
 
 
 
 
40 
 
 


Cruise Report  TYRRMOUNTS09 







 
 
  Work and specimens.  A. Collection of corals with the dredge. B. Corallium 
rubrum.  C.  Colonies  of  the  gorgonians  Paramuricea  clavata  and  Eunicella 
 
cavoliniiD. Rocky substrate. E. Eunicella cavolinii colony. F. Dead branches of 
 
the scleractinian Dendrophyllia sp. G. Mixed macrofauna sample. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
41 
 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
Activity report 
Tyrrmounts 2009 cruise 
r/v URANIA 
May-20  -  June 2  2009 
 
 
U.O Dip.Te.Ris. - Università degli Studi di Genova  
(Michela Castellano, Anabella Covazzi, Francesco Massa, Cristina Misic, Paolo Povero) 
 
Corso di Laurea in Scienze Ambientali Marine - Università degli Studi di Genova 
(Cecilia Baggini, Cristian Falcone, Enrico Grosso, Luca Tixi) 
 
 
U.O.  Dip.Te.Ris.  conducted  research  activities  during  the  Tyrrmount  2009  cruise  in  the 
framework  of  MIUR-PRIN  2007  program  “Thyrrhenian  Seamounts  ecosystems:  an 
Integrated  Study  –TySEc”.    TySEc  research  activity  involves  different  italian  institutions: 
Università  Politecnica  delle  Marche,  Università  degli  Studi  di  Genova,  CNR  ISMAR  La 
Spezia, INGV. 
The goal  of  the  research  project  is to  study  the  hydrological features  around  the  seamount 
and  their  influence  on  the  ecosystem,  focusing  on  the  relationship  between  water  column 
and  sediments  (pelagic-benthic  coupling).    The  research  activities  were  conducted  on  a 
Tyrrhenian seamount, the Vercelli Ridge (41°05'00 N / 10°53'00 E; summit depth: 55 m). 
This  study  will  constitute  a  preliminary  work  experience  in  order  to  define  an  investigating 
protocol  useful  to  study  many  other  Thyrrhenian  seamount.    Seamounts  are  major 
topographic  features  of  the  ocean  floor.  Extending  over  a  considerable  depth  range  from 
 
42 
 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
base  to  summit,  and  according  a  variety  of  substrate  types  and  habitats,  they  constitute 
unique ecosystems for biota in the open ocean. 
 
The principal objectives of U.O. Dip.Te.Ris are:  
  to assess the origin, the quantity and the dynamics of the organic material within the 
water  column  and  the  surface  sediments  at  the  seamount,  in  order  to  estimate  the 
degree of influence of the seamounts on the biogeochemical processes, focusing on 
the pelagic-benthic coupling relationship. These issues are pivotal for understanding 
the  energy  supply  and  transfer  in  ecosystems  potentially  controlled  by  topographic 
elevations and they are linked to the study of the benthic communities;  
  to define structure and composition of the plankton community around the seamount, 
focusing  on  the  temporal  and  spatial  variability,  to  investigate  whether  the  origin  is 
autochthonous or allochthonous; 
  to define and model the trophic ecology of the seamount ecosystem.  
 
 
 
Field activities 
Samplings activities were carried out on board of the R/V URANIA (CNR)  between May 20 
and June 2 2009 (Tyrrmount 2009 cruise) (tab. 1)  
Water samples were collected using Niskin bottles, in order to perform further chemical and 
biological  analyses,  to  determine  the  concentrations  of  the  principal  inorganic  nutrients,  the 
elemental  and  biochemical  characterization  of the  dissolved  and  particulate  organic matter, 
the phytoplanktonic biomass (chlorophyll-a and phaeopigments).  Zooplankton samples were 
collected along two transects perpendicular to the seamount using a Bongo net (200 µm). 
Box-corer    and  grabs  were  use  to  collect  the  sediments  and  the  benthos  communities.  In 
each station of the grid sediment samples will be collected by means of box-corer to obtain a 
quantitative description of the infaunal communities and a characterization of the sediments 
(granulometry, elemental and biochemical content of the organic fraction, pigments content). 
 
43 
 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
 
water 
sediment 
zooplankton 
 
station 
samples 
samples 
samples 

41 

3 box-corer 


32 

2 box-corer 
 

30 






1 grab 


28 

1 box-corer 


25 

4 box-corer 




4 box-corer 


11 




53 

4 box-corer 

10 
14 

4 box-corer 

11 
16 

4 box-corer 

12 
49 



13 
48 



14 
45 



15 
42 



16 
27 



17 




18 




19 
23 



20 
51 



21 
54 



22 
33 



23 
36 



24 
35 



25 
17 



 
44 
 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
26 
19 



27 
39 



 
Tab. 1 sampling  stations U.O Dip.Te.Ris - Università degli Studi di Genova 
 
 
Laboratory activities 
The  analyses  of  seawater,  sediments  and  benthos  will  be  carried  out  at  the  laboratories  of 
Dip.Te.Ris. (Università degli Studi di Genova). 
 
Marino Vacchi and Ugo Briozzo 
In the framework of field activities of the “Tyrrmounts 09” cruise (May 2009, N/O “Urania”), fish 
samplings were conducted   in order to test the performances of different types of  fishing gears and to 
collect preliminary information on the fish assemblage of the Vercelli seamount (Central Tyrrhenian).  
We adopted the three following different kinds of long-lines designed to operate  along the rocky and 
steep sea-beds of the Vercelli seamount: oblique long-line with 60 hooks; vertical long-line with 30 
hooks; bottom long-line 160 hooks. 
The fishing activities were performed between 60 m (the top of the seamount) and 450 m with long-
lines baited with frozen pilchard. 
In total we made three fishing operations; The long-lines were hauled by a 24-volts electric winch. The 
steepness and the high rugosity of the sea bottoms created difficulties during the hauling of the gears; 
in particular the bottom long-line  was severely damaged by the presence of numerous obstacles on the 
sea-beds (possibly white coral banks) and several branch lines were lost.  
Better results were obtained with semi-vertical (oblique) and vertical long-lines. 
The catches were in general poor; we found in the long-lines only some specimens of three different 
species of teleosts (Lepidopus caudatusMuraena helena and Serranus cabrilla) and two 
cartilaginous fishes (Centrophorus granulosus and Pteroplatytrygon violacea). 
 
45 
 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
Preliminary Results 
Weather conditions 
 
The diagrams in figure 3 show the sea and weather conditions during the cruise.  
Figure 3 Evolution of the weather conditions between 11th and 21th March 2008 (air 
temperature, sea temperature, relative humidity, air pressure, wind rose, irradiance) 
 
 
 
 
 
 
 
46 
 
 

Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
Hydrology 
 
In the following some preliminary hydrological data and current measurements (LADCP data) of the 
western Ionian Sea are presented. 
Hydrographic sections 
Figure 4 Distribution of potential temperature, salinity and oxygen along the transect NW-SE 
transect W-E 
 
 
 
 
 
47 
 
 


Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
 
 Temperature , Salinity Oxygen Contour 10 m 
Figure 6 Surface Contour  10 m.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
48 
 
 


Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
 
Currents from LADCP 
Figure 7  Distribution of the measured velocity  
 
 
 
 
 
49 
 
 


Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
Eulerian measurements 
 
 
A moorings was recovered after its it was  redeployed. The data were downloaded from the internal 
memories. In the following graphs we show some preliminary data elaborations. 
Figure 12 Scheme of the C. Channel  mooring, in position  43°02.00’ N and 009°415.00’ E 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
50 
 
 













Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
 
 
 
 
 
51 
 
 



Cruise Report  TYRRMOUNTS09 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Acknowledgements 
The authors are deeply indebted to the Captain and the crew of the CNR R/V Urania for continuous 
support during the whole measurement phase, and to the NURC NATO Undersea Research Center of 
La Spezia for the possibility of periodically testing the CTD probe in the calibration bath. 
 
 
 
52