Iron controls phytoplankton growth in large tracts of the global ocean, and thereby influences carbon dioxide drawdown. Recent advances reveal the importance of iron-binding ligands and organic matter remineralization in regulating ocean iron levels. Advances in iron biogeochemistry have transformed our understanding of the oceanic iron cycle over the past three decades: multiple sources of iron to the ocean were discovered, including dust, coastal and shallow sediments, sea ice and hydrothermal fluids. This new iron is rapidly recycled in the upper ocean by a range of organisms; up to 50% of the total soluble iron pool is turned over weekly in this way in some ocean regions. For example, bacteria dissolve particulate iron and at the same time release compounds — iron-binding ligands — that complex with iron and therefore help to keep it in solution. Sinking particles, on the other hand, also scavenge iron from solution. The balance between these supply and removal processes determines the concentration of dissolved iron in the ocean. Whether this balance, and many other facets of the biogeochemical cycle, will change as the climate warms remains to be seen.

The GEOTRACES Intermediate Data Product 2017 (IDP2017) is the second publicly available data product of the international GEOTRACES programme, and contains data measured and quality controlled before the end of 2016. The IDP2017 includes data from the Atlantic, Pacific, Arctic, Southern and Indian oceans, with about twice the data volume of the previous IDP2014. For the first time, the IDP2017 contains data for a large suite of biogeochemical parameters as well as aerosol and rain data characterising atmospheric trace element and isotope (TEI) sources. The TEI data in the IDP2017 are quality controlled by careful assessment of intercalibration results and multi-laboratory data comparisons at crossover stations. The IDP2017 consists of two parts: (1) a compilation of digital data for more than 450 TEIs as well as standard hydrographic parameters, and (2) the eGEOTRACES Electronic Atlas providing an on-line atlas that includes more than 590 section plots and 130 animated 3D scenes. The digital data are provided in several formats, including ASCII, Excel spreadsheet, netCDF, and Ocean Data View collection. Users can download the full data packages or make their own custom selections with a new on-line data extraction service. In addition to the actual data values, the IDP2017 also contains data quality flags and 1-σ data error values where available. Quality flags and error values are useful for data filtering and for statistical analysis. Metadata about data originators, analytical methods and original publications related to the data are linked in an easily accessible way. The eGEOTRACES Electronic Atlas is the visual representation of the IDP2017 as section plots and rotating 3D scenes. The basin-wide 3D scenes combine data from many cruises and provide quick overviews of large-scale tracer distributions. These 3D scenes provide geographical and bathymetric context that is crucial for the interpretation and assessment of tracer plumes near ocean margins or along ridges. The IDP2017 is the result of a truly international effort involving 326 researchers from 25 countries. This publication provides the critical reference for unpublished data, as well as for studies that make use of a large cross-section of data from the IDP2017. This article is part of a special issue entitled: "Cycles of trace elements and isotopes in the ocean – GEOTRACES and beyond" - edited by Tim M. Conway, Tristan Horner, Yves Plancherel, and Aridane G. González.

Abstract Marine shells incorporate oxygen isotope signatures during growth, creating valuable records of seawater temperature and marine oxygen isotopic compositions. Secondary ion mass spectrometry (SIMS) measures these compositions in situ at finer length‐scales than traditional stable isotope analyses. However, determining oxygen isotope ratios in aragonite, the most common shell mineral, is hampered by a lack of ideal reference materials, limiting the accuracy of SIMS‐based seawater temperature reconstructions. Here, we tested the capability of SIMS to produce seawater temperature reconstructions despite the matrix calibration challenges associated with aragonite. We cultured Anadara trapezia bivalves at four controlled seawater temperatures (13–28°C) and used strontium labeling to mark the start of the temperature‐controlled shell increment, allowing for more spatially precise SIMS analysis. An improved matrix calibration was developed to ensure more accurate bio‐aragonite analyses that addressed matrix differences between the pure abiotic reference materials and the bio‐aragonite samples with intricate mineral‐organic architectures and distinct minor and trace element compositions. We regressed SIMS‐IRMS biases of abiotic and biogenic aragonites that account for their systematic differences in major, minor, and trace elements, allowing for more accurate SIMS analyses of the temperature‐controlled shell increment. The thorough matrix calibration allowed us to provide a SIMS‐based seawater‐corrected oxygen isotope thermometer of T(°C) = 23.05 ± 0.36 − 4.48 · (δ 18 O aragonite [‰ VPDB] − δ 18 O seawater [‰ VSMOW] ± 0.25) and 10 3 ln α aragonite‐seawater = (17.78 ± 0.88) · 10 3 /T (K) − (29.44 ± 2.40) that agrees with existing aragonitic IRMS‐based thermometer relationships and improves the applicability of SIMS‐based paleo‐environmental reconstructions of marine bio‐aragonites.

Abstract The cycling of calcium carbonate (CaCO 3 ) plays a significant role in deep‐water carbon sequestration and affects the buffer capacity of the upper ocean for absorbing atmospheric CO 2 . This study investigates the role of dissolved calcium (Ca) and potential alkalinity (PA) as tracers for CaCO 3 cycling in the Southern Ocean. The correlation between PA and Ca concentrations in subantarctic and polar waters supports their use as effective tracers of the process of CaCO 3 dissolution and precipitation. Estimates of particulate inorganic carbon export flux based on Ca concentration reveals substantial contributions in the Southern Ocean, with higher values in the subantarctic waters. These findings highlight the value of Ca and PA as tracers for understanding CaCO 3 cycling and its role in carbon sequestration and buffering atmospheric CO 2 .

Abstract Algal ridges are protective features for coral reefs that form through the accretion and encrustation of reef rubble and debris by crustose coralline algae (CCA) and processes of diagenetic cementation. Carbonate precipitation and dissolution dynamics on and within algal ridge frameworks are poorly understood. We studied the surface and subsurface geochemistry of the algal ridge framework at One Tree Island, Australia. Measurable quantities of hydrogen sulphide were detected in most porewater samples collected from bores, indicating a largely anoxic ridge framework. Total alkalinity (TA) and pH measurements indicate that the precipitation of carbonate minerals within the interior of the ridge framework occurs under largely anoxic conditions and is likely to be driven by TA changes associated with sulphate-reducing bacteria. Modelling of porewater hydrogen sulphide concentrations in combination with TA and dissolved inorganic carbon (DIC) indicates anoxic respiration processes produce alkalinity within the algal ridge framework. However, significantly more TA is removed via the precipitation of mineral carbonate, resulting in porewater TA concentrations falling below the open seawater values. The precipitation of mineral carbonate also lowers interstitial water pH, such that pH changes are not solely from organic carbon diagenesis. The simultaneous precipitation and dissolution of carbonate minerals within the algal ridge framework are key to forming and cementing algal ridges, which are important physical protective features for coral reefs.