Historical inventory of Sedimentary Carbon and Metals

in a Bay of Fundy Salt Marsh

M.Sc. Thesis by Yolanda Clegg, 1999

Department of Geography, McGill University

Abstract

In 1996, four cores (~30 cm depth) were extracted from the high marsh zone of Dipper Harbour salt marsh in the Bay of Fundy. Soil bulk densities are shown to be controlled by mineral density and are higher than those reported for salt marshes in the northeastern United States. Examination of variations in mineral content suggests that regular tidal action and ice rafting deposits the majority of the mineral sediment to the high marsh zone. Dating techniques (based upon pollen, ¹³⁷Cs, ²¹⁰Pb and total Pb) were applied to selected cores, suggesting accretion rates from 0.25 to 0.31 cm yr^-1 which are higher than the rates of local relative sea level rise. Correlation of trace metal densities (Cu, Fe, Pb and Zn) to Al densities were used to justify Al normalization. After consideration of natural sources and adsorption factors, the normalized Pb profiles are shown to reflect historical pollution levels of leaded gasoline consumption. Carbon storage values in the upper 25 cm of sediment range from 7.3 - 10.5 kg C m^-2 and carbon accumulation rates vary from 95 to 124 g C m^-2 yr^-1, representing 15 - 29% of the salt marsh macrophyte productivity.

Résumé

En 1996, quatre carottes (~30 cm de profondeur) ont été extraites de la zone du haut-marais du marais salant de Dipper Harbour, dans la Baie de Fundy. La densité de masse des sédiments est contrôlée par la densité du contenu minéral et s’avère plus élevée que les valeurs des marais salants du nord-est des États-Unis. L’étude des variations du contenu minéral suggère que l’action normale de la marée et les radeaux de glace déposent la plupart de la matière minérale dans la zone du haut-marais. Différentes techniques de datation (i.e., pollen, ¹³⁷Cs, ²¹⁰Pb et Pb total) ont été appliquées à certaines carottes, donnant des taux d’accrétion de 0,25 à 0,31 cm an^-1 qui sont plus élevées que l’élévation locale du niveau marin relatif. Les corrélations entre les densités des métaux (Cu, Fe, Pb et Zn) avec les densités de Al justifient l’utilisation de la normalisation avec Al. Après avoir considéré les sources naturelles et les facteurs d’adsorption, les contours du Pb normalisés reflètent l’évolution du niveau de consommation de l’essence au plomb. Les valeurs de carbone retenues dans les premiers 25 cm de sédiment varient de 7,3 - 10,5 kg C m^-2 et les taux d’accumulation du carbone varient de 95 à 124 g C m^-2 an^-1, cela représente 15 - 29% de la production des plantes du marais salant.