Kongsfjorden-Krossfjorden and the adjacent West Spitsbergen Shelf meet at the common mouth of the two fjord arms. This paper presents our most up-to-date information about the physical environment of this fjord system and identifies important gaps in knowledge. Particular attention is given to the steep physical gradients along the main fjord axis, as well as to seasonal environmental changes. Physical processes on different scales control the large-scale circulation and small-scale (irreversible) mixing of water and its constituents. It is shown that, in addition to the tide, run-off (glacier ablation, snowmelt, summer rainfall and ice calving) and local winds are the main driving forces acting on the upper water masses in the fjord system. The tide is dominated by the semi-diurnal component and the freshwater supply shows a marked seasonal variation pattern and also varies interannually. The wind conditions are characterized by prevailing katabatic winds, which at times are strengthened by the geostrophic wind field over Svalbard. Rotational dynamics have a considerable influence on the circulation patterns within the fjord system and give rise to a strong interaction between the fjord arms. Such dynamics are also the main reason why variations in the shelf water density field, caused by remote forces (tide and coastal winds), propagate as a Kelvin wave into the fjord system. This exchange affects mainly the intermediate and deep water, which is also affected by vertical convection processes driven by cooling of the surface and brine release during ice formation in the inner reaches of the fjord arms. Further aspects covered by this paper include the geological and geomorphological characteristics of the Kongsfjorden area, climate and meteorology, the influence of glaciers, freshwater supply, sea ice conditions, sedimentation processes as well as underwater radiation conditions. The fjord system is assumed to be vulnerable to possible climate changes, and thus is very suitable as a site for the demonstration and investigation of phenomena related to climate change.

More than 250 plumes of gas bubbles have been discovered emanating from the seabed of the West Spitsbergen continental margin, in a depth range of 150–400 m, at and above the present upper limit of the gas hydrate stability zone (GHSZ). Some of the plumes extend upward to within 50 m of the sea surface. The gas is predominantly methane. Warming of the northward‐flowing West Spitsbergen current by 1°C over the last thirty years is likely to have increased the release of methane from the seabed by reducing the extent of the GHSZ, causing the liberation of methane from decomposing hydrate. If this process becomes widespread along Arctic continental margins, tens of Teragrams of methane per year could be released into the ocean.

Abstract Beszczynska-Möller, A., Fahrbach, E., Schauer, U., and Hansen, E. 2012. Variability in Atlantic water temperature and transport at the entrance to the Arctic Ocean, 1997–2010. – ICES Journal of Marine Science, 69: 852–863. The variability in Atlantic water temperature and volume transport in the West Spitsbergen Current (WSC), based on measurements by an array of moorings in Fram Strait (78°50′N) over the period 1997–2010, is addressed. The long-term mean net volume transport in the current of 6.6 ± 0.4 Sv (directed northwards) delivered 3.0 ± 0.2 Sv of Atlantic water (AW) warmer than 2°C. The mean temperature of the AW inflow was 3.1 ± 0.1°C. On interannual time-scales, a nearly constant volume flux in the WSC core (long-term mean 1.8 ± 0.1 Sv northwards, including 1.3 ± 0.1 Sv of AW warmer than 2°C, and showing no seasonal variability) was accompanied by a highly variable transport of 2–6 Sv in the offshore branch (long-term mean of 5 ± 0.4 Sv, strong seasonal variability, and 1–2 Sv of warm AW). Two warm anomalies were found in the AW passing through Fram Strait in 1999–2000 and 2005–2007. For the period 1997–2010, there was a positive linear trend in the AW mean temperature of 0.06°C year−1, but no statistically significant trend was observed in the AW volume transport. A possible impact of warming on AW propagation in the Arctic Ocean and properties of the outflow to the North Atlantic are also discussed.

This study was motivated by a strong warming signal seen in mooring‐based and oceanographic survey data collected in 2004 in the Eurasian Basin of the Arctic Ocean. The source of this and earlier Arctic Ocean changes lies in interactions between polar and sub‐polar basins. Evidence suggests such changes are abrupt, or pulse‐like, taking the form of propagating anomalies that can be traced to higher‐latitudes. For example, an anomaly found in 2004 in the eastern Eurasian Basin took ∼1.5 years to propagate from the Norwegian Sea to the Fram Strait region, and additional ∼4.5–5 years to reach the Laptev Sea slope. While the causes of the observed changes will require further investigation, our conclusions are consistent with prevailing ideas suggesting the Arctic Ocean is in transition towards a new, warmer state.

The aim of this study was to decouple and quantify the influence of various biological and physical processes on the structure and variability of the marine carbonate system in the surface waters of the eastern part of the Fram Strait area. This productive region is characterized by its complex hydrographic and sea ice dynamics, providing an ideal set up to study their influence on the variability of the marine carbonate system. Different variables of the marine CO 2 system: Total Alkalinity (TA), Dissolved Inorganic Carbon (DIC), partial pressure of CO 2 (pCO 2 ), and pH, were analysed together with temperature, salinity, sea ice extension, and chlorophyll a distribution during three consecutive summers (2019, 2020 and 2021), each of them having a unique oceanographic setting. The data revealed that TA and DIC are mostly controlled by the mixing of Atlantic water and sea ice meltwater. The combined effects of organic matter production/remineralization, calcium carbonate precipitation/dissolution, and air/sea CO 2 gas exchange cause deviations from this salinity-related mixing. The scale of these deviations and the proportion between the effects observed for TA and DIC suggest interannual shifts in net primary production and dominant phytoplankton species in the area. These shifts are correlated with the sea ice extent and the spread of the Polar Surface Waters in the region. Net primary production is the main factor controlling the temporal and spatial variability of pH and pCO 2 in the study area followed by the influence of temperature and, mixing of water masses expressed with salinity (seawater freshening). Surface waters of the Fram Strait area were generally undersaturated in CO 2 . The lowest pCO 2 values, coinciding with an increase in oxygen saturation, were observed in areas of mixing of Arctic and Atlantic-derived water masses. However, as shown for 2021, a reduction of the sea ice extent may induce a westward shift of the chlorophyll maximum, resulting in pCO 2 increase and pH decrease in the eastern part. This indicates that sea ice extent and associated spread of Polar Surface Waters may be important factors shaping primary production, and thus pCO 2 and pH, in the Fram Strait area.