Published April 18, 2017
| Version v1
Publication
Open
<i>δ</i><sup>13</sup>C decreases in the upper western South Atlantic during Heinrich Stadials 3 and 2
Creators
- 1. Universidade de São Paulo
- 2. University of Bremen
- 3. Argentine Naval Hydrographic Service
- 4. Instituto Franco-Argentino sobre Estudios de Clima y sus Impactos
- 5. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 6. University of Buenos Aires
Description
Abstract. Abrupt millennial-scale climate change events of the last deglaciation (i.e. Heinrich Stadial 1 and the Younger Dryas) were accompanied by marked increases in atmospheric CO2 (CO2atm) and decreases in its stable carbon isotopic ratios (δ13C), i.e. δ13CO2atm, presumably due to outgassing from the ocean. However, information on the preceding Heinrich Stadials during the last glacial period is scarce. Here we present δ13C records from two species of planktonic foraminifera from the western South Atlantic that reveal major decreases (up to 1 ‰) during Heinrich Stadials 3 and 2. These δ13C decreases are most likely related to millennial-scale periods of weakening of the Atlantic meridional overturning circulation and the consequent increase (decrease) in CO2atm (δ13CO2atm). We hypothesise two mechanisms that could account for the decreases observed in our records, namely strengthening of Southern Ocean deep-water ventilation and weakening of the biological pump. Additionally, we suggest that air–sea gas exchange could have contributed to the observed δ13C decreases. Together with other lines of evidence, our data are consistent with the hypothesis that the CO2 added to the atmosphere during abrupt millennial-scale climate change events of the last glacial period also originated in the ocean and reached the atmosphere by outgassing. The temporal evolution of δ13C during Heinrich Stadials 3 and 2 in our records is characterized by two relative minima separated by a relative maximum. This w structure is also found in North Atlantic and South American records, further suggesting that such a structure is a pervasive feature of Heinrich Stadial 2 and, possibly, also Heinrich Stadial 3.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص. كانت أحداث تغير المناخ المفاجئة على نطاق الألفية في التآكل الأخير (أي هاينريش ستاديال 1 ودرياس الأصغر) مصحوبة بزيادات ملحوظة في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (CO2atm) وانخفاضات في نسب نظائر الكربون المستقرة (δ 13C)، أي δ 13CO2atm، ويرجع ذلك على الأرجح إلى إطلاق الغازات من المحيط. ومع ذلك، فإن المعلومات عن ملاعب هاينريش السابقة خلال الفترة الجليدية الأخيرة نادرة. هنا نقدم سجلات δ 13C من نوعين من المنخربات العوالق من غرب جنوب المحيط الأطلسي التي تكشف عن انخفاضات كبيرة (تصل إلى 1 ‰) خلال هاينريش ستاديالز 3 و 2. من المرجح أن تكون هذه الانخفاضات في δ 13C مرتبطة بفترات الألفية من ضعف دوران الانقلاب الطولي الأطلسي وما يترتب على ذلك من زيادة (انخفاض) في CO2atm (δ 13CO2atm). نفترض آليتين يمكن أن تفسر الانخفاضات الملحوظة في سجلاتنا، وهما تعزيز تهوية المياه العميقة في المحيط الجنوبي وإضعاف المضخة البيولوجية. بالإضافة إلى ذلك، نقترح أن تبادل الغاز بين الهواء والبحر يمكن أن يكون قد ساهم في انخفاض δ 13C الملحوظ. جنبًا إلى جنب مع خطوط الأدلة الأخرى، تتوافق بياناتنا مع الفرضية القائلة بأن ثاني أكسيد الكربون المضاف إلى الغلاف الجوي خلال أحداث تغير المناخ المفاجئة على نطاق الألفية في الفترة الجليدية الأخيرة قد نشأ أيضًا في المحيط ووصل إلى الغلاف الجوي عن طريق إطلاق الغازات. يتميز التطور الزمني لـ δ 13C خلال Heinrich Stadials 3 و 2 في سجلاتنا بحدين أدنى نسبي مفصولين بحد أقصى نسبي. تم العثور على هذا الهيكل أيضًا في سجلات شمال الأطلسي وأمريكا الجنوبية، مما يشير أيضًا إلى أن مثل هذا الهيكل هو سمة منتشرة في هاينريش ستاديال 2، وربما أيضًا هاينريش ستاديال 3.Translated Description (French)
Résumé. Les brusques événements de changement climatique à l'échelle millénaire de la dernière déglaciation (c.-à-d. Stade Heinrich 1 et Dryas récent) se sont accompagnés d'augmentations marquées du CO2 atmosphérique (CO2atm) et de diminutions de ses rapports isotopiques stables du carbone (δ13C), c.-à-d. δ13CO2atm, probablement dues au dégazage de l'océan. Cependant, les informations sur les stades Heinrich précédents au cours de la dernière période glaciaire sont rares. Nous présentons ici des enregistrements δ13C de deux espèces de foraminifères planctoniques de l'ouest de l'Atlantique Sud qui révèlent des diminutions majeures (jusqu'à 1 ‰) au cours des stades Heinrich 3 et 2. Ces diminutions de δ13C sont très probablement liées à des périodes d'affaiblissement de la circulation méridienne de renversement de l'Atlantique à l'échelle millénaire et à l'augmentation (diminution) conséquente de CO2atm (δ13CO2atm). Nous émettons l'hypothèse de deux mécanismes qui pourraient expliquer les diminutions observées dans nos dossiers, à savoir le renforcement de la ventilation en eau profonde de l'océan Austral et l'affaiblissement de la pompe biologique. De plus, nous suggérons que l'échange de gaz air-mer aurait pu contribuer aux diminutions de δ13C observées. Avec d'autres sources de données, nos données sont cohérentes avec l'hypothèse selon laquelle le CO2 ajouté à l'atmosphère lors des changements climatiques abrupts à l'échelle du millénaire de la dernière période glaciaire a également pris naissance dans l'océan et a atteint l'atmosphère par dégazage. L'évolution temporelle de δ13C au cours des stades Heinrich 3 et 2 dans nos enregistrements est caractérisée par deux minima relatifs séparés par un maximum relatif. Cette structure w se trouve également dans les dossiers de l'Atlantique Nord et de l'Amérique du Sud, ce qui suggère en outre qu'une telle structure est une caractéristique omniprésente de Heinrich Stadial 2 et, peut-être, aussi de Heinrich Stadial 3.Translated Description (Spanish)
Resumen. Los eventos abruptos de cambio climático a escala milenaria de la última desglaciación (es decir, Heinrich Stadial 1 y Younger Dryas) fueron acompañados por marcados aumentos en el CO2 atmosférico (CO2atm) y disminuciones en sus relaciones isotópicas de carbono estables (δ13C), es decir, δ13CO2atm, presumiblemente debido a la desgasificación del océano. Sin embargo, la información sobre los estadios de Heinrich anteriores durante el último período glacial es escasa. Aquí presentamos registros de δ13C de dos especies de foraminíferos planctónicos del Atlántico Sur occidental que revelan disminuciones importantes (hasta 1 ‰) durante los estadios 3 y 2 de Heinrich. Estas disminuciones de δ13C probablemente estén relacionadas con períodos de debilitamiento a escala milenaria de la circulación de vuelco meridional del Atlántico y el consiguiente aumento (disminución) de CO2atm (δ13CO2atm). Planteamos la hipótesis de dos mecanismos que podrían explicar las disminuciones observadas en nuestros registros, a saber, el fortalecimiento de la ventilación de aguas profundas del Océano Austral y el debilitamiento de la bomba biológica. Además, sugerimos que el intercambio de gases aire-mar podría haber contribuido a las disminuciones de δ13C observadas. Junto con otras líneas de evidencia, nuestros datos son consistentes con la hipótesis de que el CO2 añadido a la atmósfera durante los eventos abruptos de cambio climático a escala milenaria del último período glacial también se originó en el océano y llegó a la atmósfera por desgasificación. La evolución temporal de δ13C durante los estadios 3 y 2 de Heinrich en nuestros registros se caracteriza por dos mínimos relativos separados por un máximo relativo. Esta estructura w también se encuentra en los registros del Atlántico Norte y América del Sur, lo que sugiere además que tal estructura es una característica generalizada de Heinrich Stadial 2 y, posiblemente, también de Heinrich Stadial 3.Files
cp-13-345-2017.pdf.pdf
Files
(2.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:2d50a86db0d5888b2c9b76149c7eda6f
|
2.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- <i> δ</ i> < sup> 13</ sup> C تنخفض في الجزء العلوي الغربي من جنوب المحيط الأطلسي خلال ملاعب هاينريش 3 و 2
- Translated title (French)
- <i> ;δ< ;/i> ; <sup> ;13 </sup> ;C diminue dans le haut ouest de l'Atlantique Sud pendant les stades Heinrich 3 et 2
- Translated title (Spanish)
- <i>δ</i> <sup>13 </sup>C disminuye en la parte superior occidental del Atlántico Sur durante los estadios 3 y 2 de Heinrich
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2607466913
- DOI
- 10.5194/cp-13-345-2017
References
- https://openalex.org/W1489155911
- https://openalex.org/W1489952274
- https://openalex.org/W1493538804
- https://openalex.org/W1501544304
- https://openalex.org/W1501961051
- https://openalex.org/W1611443029
- https://openalex.org/W1630919437
- https://openalex.org/W1651909790
- https://openalex.org/W1782310326
- https://openalex.org/W1837986572
- https://openalex.org/W1895999970
- https://openalex.org/W1950024824
- https://openalex.org/W1955177783
- https://openalex.org/W1964806567
- https://openalex.org/W1968545973
- https://openalex.org/W1969324806
- https://openalex.org/W1971950497
- https://openalex.org/W1976509887
- https://openalex.org/W1977355907
- https://openalex.org/W1980965759
- https://openalex.org/W1981309347
- https://openalex.org/W1983825642
- https://openalex.org/W1985246090
- https://openalex.org/W1986687816
- https://openalex.org/W1996701456
- https://openalex.org/W1996862213
- https://openalex.org/W1996998828
- https://openalex.org/W2002292266
- https://openalex.org/W2005336347
- https://openalex.org/W2006167601
- https://openalex.org/W2006895497
- https://openalex.org/W2007070393
- https://openalex.org/W2008532502
- https://openalex.org/W2008898394
- https://openalex.org/W2010560237
- https://openalex.org/W2013369512
- https://openalex.org/W2017739290
- https://openalex.org/W2018424764
- https://openalex.org/W2022977692
- https://openalex.org/W2023042176
- https://openalex.org/W2030488308
- https://openalex.org/W2031292848
- https://openalex.org/W2037809278
- https://openalex.org/W2042097057
- https://openalex.org/W2042189564
- https://openalex.org/W2042476750
- https://openalex.org/W2043822581
- https://openalex.org/W2043826400
- https://openalex.org/W2046887524
- https://openalex.org/W2051467875
- https://openalex.org/W2053332298
- https://openalex.org/W2058718049
- https://openalex.org/W2059198684
- https://openalex.org/W2062069415
- https://openalex.org/W2064200967
- https://openalex.org/W2074645780
- https://openalex.org/W2076254583
- https://openalex.org/W2076850342
- https://openalex.org/W2078341181
- https://openalex.org/W2079309092
- https://openalex.org/W2080120903
- https://openalex.org/W2090946879
- https://openalex.org/W2093142430
- https://openalex.org/W2094173026
- https://openalex.org/W2111344338
- https://openalex.org/W2116247480
- https://openalex.org/W2116424207
- https://openalex.org/W2122451984
- https://openalex.org/W2127150857
- https://openalex.org/W2132999078
- https://openalex.org/W2136364643
- https://openalex.org/W2138293889
- https://openalex.org/W2141972425
- https://openalex.org/W2146687568
- https://openalex.org/W2157152584
- https://openalex.org/W2160229611
- https://openalex.org/W2161801366
- https://openalex.org/W2162719643
- https://openalex.org/W2165651847
- https://openalex.org/W2166523256
- https://openalex.org/W2169621943
- https://openalex.org/W2261650872
- https://openalex.org/W2282818840
- https://openalex.org/W2298322883
- https://openalex.org/W2298919510
- https://openalex.org/W2560181091
- https://openalex.org/W330812554
- https://openalex.org/W6372357