Ultra-high resolution pollen record from the northern Andes reveals rapid shifts in montane climates within the last two glacial cycles
Creators
- M.H.M. Groot1
- R. G. Bogotá1, 2
- Lucas Joost Lourens3
- H. Hooghiemstra1
- Mirjam Vriend1
- Juan Carlos Berrío4
- E. Tuenter3
- Johannes van der Plicht5
- B. van Geel1
- Martin Ziegler3
- Shlomo Weber3
- A. Betancourt1
- Lineth Contreras1
- Sergio Gaviria6
- Catalina Giraldo1
- Norma Emilia González1
- J H Fred Jansen7
- M. Konert8
- Delia Ortega1
- Orlando Rangel6
- Gustavo Sarmiento6
- Jef Vandenberghe8
- T. van der Hammen
- M. van der Linden1
- W.E. Westerhoff9
- 1. University of Amsterdam
- 2. District University of Bogotá
- 3. Utrecht University
- 4. University of Leicester
- 5. University of Groningen
- 6. Universidad Nacional de Colombia
- 7. Royal Netherlands Institute for Sea Research
- 8. Vrije Universiteit Amsterdam
- 9. Deltares
Description
Abstract. Here we developed a composite pollen-based record of altitudinal vegetation changes from Lake Fúquene (5° N) in Colombia at 2540 m elevation. We quantitatively calibrated Arboreal Pollen percentages (AP%) into mean annual temperature (MAT) changes with an unprecedented ~60-year resolution over the past 284 000 years. An age model for the AP% record was constructed using frequency analysis in the depth domain and tuning of the distinct obliquity-related variations to the latest marine oxygen isotope stacked record. The reconstructed MAT record largely concurs with the ~100 and 41-kyr (obliquity) paced glacial cycles and is superimposed by extreme changes of up to 7 to 10° Celsius within a few hundred years at the major glacial terminations and during marine isotope stage 3, suggesting an unprecedented North Atlantic – equatorial link. Using intermediate complexity transient climate modelling experiments, we demonstrate that ice volume and greenhouse gasses are the major forcing agents causing the orbital-related MAT changes, while direct precession-induced insolation changes had no significant impact on the high mountain vegetation during the last two glacial cycles.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
الملخص. قمنا هنا بتطوير سجل مركب قائم على حبوب اللقاح للتغيرات في الغطاء النباتي الطولي من بحيرة فوكوين (5درجات شمالًا) في كولومبيا على ارتفاع 2540 مترًا. قمنا بمعايرة نسب حبوب اللقاح الشجرية (AP٪) كميًا في متوسط التغيرات السنوية في درجة الحرارة (MAT) بدقة غير مسبوقة تبلغ حوالي60 عامًا على مدار 284000 عام الماضية. تم إنشاء نموذج عمري لسجل AP٪ باستخدام تحليل التردد في مجال العمق وضبط الاختلافات المميزة المتعلقة بالميول إلى أحدث سجل مكدس لنظائر الأكسجين البحري. يتوافق سجل MAT المعاد بناؤه إلى حد كبير مع الدورات الجليدية ذات الوتيرة ~100 و 41 كرونة (الميل) ويتراكب مع التغيرات الشديدة التي تصل إلى 7 إلى 10 درجات مئوية في غضون بضع مئات من السنين عند النهايات الجليدية الرئيسية وأثناء المرحلة الثالثة من النظائر البحرية، مما يشير إلى وجود صلة غير مسبوقة بين شمال المحيط الأطلسي والاستوائية. باستخدام تجارب نمذجة المناخ العابرة ذات التعقيد المتوسط، نثبت أن حجم الجليد وغازات الدفيئة هي العوامل المؤثرة الرئيسية التي تسبب تغيرات الحصيرة المرتبطة بالمدار، في حين أن تغيرات التشميس المباشرة الناجمة عن السبق لم يكن لها تأثير كبير على الغطاء النباتي الجبلي المرتفع خلال الدورتين الجليديتين الأخيرتين.Translated Description (French)
Résumé. Ici, nous avons développé un enregistrement composite basé sur le pollen des changements de végétation altitudinale du lac Fúquene (5° N) en Colombie à 2540 m d'altitude. Nous avons calibré quantitativement les pourcentages de pollen arboricole (AP%) en changements de température annuelle moyenne (MAT) avec une résolution sans précédent d'environ60 ans au cours des 284 000 dernières années. Un modèle d'âge pour l'enregistrement AP% a été construit en utilisant l'analyse de fréquence dans le domaine de la profondeur et l'ajustement des variations distinctes liées à l'obliquité au dernier enregistrement empilé des isotopes d'oxygène marin. L'enregistrement MAT reconstruit concorde en grande partie avec les cycles glaciaires rythmés par ~100 et 41 kyr (obliquité) et est superposé par des changements extrêmes allant jusqu'à 7 à 10° Celsius en quelques centaines d'années aux terminaisons glaciaires majeures et pendant le stade 3 des isotopes marins, suggérant un lien sans précédent entre l'Atlantique Nord et l'équateur. En utilisant des expériences de modélisation climatique transitoire de complexité intermédiaire, nous démontrons que le volume de glace et les gaz à effet de serre sont les principaux agents de forçage causant les changements de TAPIS liés à l'orbite, tandis que les changements d'insolation induits par la précession directe n'ont pas eu d'impact significatif sur la végétation de haute montagne au cours des deux derniers cycles glaciaires.Translated Description (Spanish)
Resumen. Aquí desarrollamos un registro compuesto a base de polen de los cambios de vegetación altitudinal del lago Fúquene (5° N) en Colombia a 2540 m de altitud. Calibramos cuantitativamente los porcentajes de polen arbóreo (AP%) en los cambios de temperatura media anual (MAT) con una resolución sin precedentes de ~60 años en los últimos 284 000 años. Se construyó un modelo de edad para el registro AP% utilizando el análisis de frecuencia en el dominio de profundidad y el ajuste de las distintas variaciones relacionadas con la oblicuidad al último registro apilado de isótopos de oxígeno marino. El registro de MAT reconstruido coincide en gran medida con los ciclos glaciales de ~100 y 41 kyr (oblicuidad) y está superpuesto por cambios extremos de hasta 7 a 10° Celsius en unos pocos cientos de años en las principales terminaciones glaciares y durante la etapa 3 de isótopos marinos, lo que sugiere un enlace ecuatorial – Atlántico Norte sin precedentes. Utilizando experimentos de modelado climático transitorio de complejidad intermedia, demostramos que el volumen de hielo y los gases de efecto invernadero son los principales agentes de forzamiento que causan los cambios en la ESTERA relacionados con la órbita, mientras que los cambios de insolación inducidos por la precesión directa no tuvieron un impacto significativo en la vegetación de alta montaña durante los últimos dos ciclos glaciares.Files
255042.pdf.pdf
Files
(2.5 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:e2de639c57b5fcf55c939d91400fc2d8
|
2.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يكشف سجل حبوب اللقاح فائقة الدقة من شمال جبال الأنديز عن تحولات سريعة في المناخات الجبلية خلال الدورتين الجليديتين الأخيرتين
- Translated title (French)
- L'enregistrement pollinique à ultra-haute résolution des Andes septentrionales révèle des changements rapides dans les climats montagnards au cours des deux derniers cycles glaciaires
- Translated title (Spanish)
- El registro de polen de ultra alta resolución de los Andes del norte revela rápidos cambios en los climas montanos dentro de los dos últimos ciclos glaciares
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2109035261
- DOI
- 10.5194/cp-7-299-2011
References
- https://openalex.org/W1482183463
- https://openalex.org/W1501961051
- https://openalex.org/W1551582889
- https://openalex.org/W1616921481
- https://openalex.org/W1630919437
- https://openalex.org/W1631559605
- https://openalex.org/W1658792376
- https://openalex.org/W1662063040
- https://openalex.org/W1964411468
- https://openalex.org/W1966282214
- https://openalex.org/W1968638383
- https://openalex.org/W1973282975
- https://openalex.org/W1974913150
- https://openalex.org/W1977623115
- https://openalex.org/W1978347718
- https://openalex.org/W1983774143
- https://openalex.org/W1991074090
- https://openalex.org/W1992750681
- https://openalex.org/W1997626537
- https://openalex.org/W2001329507
- https://openalex.org/W2004587064
- https://openalex.org/W2006518213
- https://openalex.org/W2007257396
- https://openalex.org/W2010236289
- https://openalex.org/W2014565249
- https://openalex.org/W2015918592
- https://openalex.org/W2022779783
- https://openalex.org/W2022908827
- https://openalex.org/W2023899869
- https://openalex.org/W2027385173
- https://openalex.org/W2027674378
- https://openalex.org/W2027949041
- https://openalex.org/W2029917508
- https://openalex.org/W2031605524
- https://openalex.org/W2040180267
- https://openalex.org/W2042472055
- https://openalex.org/W2049257163
- https://openalex.org/W2054179059
- https://openalex.org/W2055308954
- https://openalex.org/W2055861317
- https://openalex.org/W2056522327
- https://openalex.org/W2057070935
- https://openalex.org/W2057366298
- https://openalex.org/W2057414181
- https://openalex.org/W2059747867
- https://openalex.org/W2062823135
- https://openalex.org/W2063759169
- https://openalex.org/W2067448229
- https://openalex.org/W2069501448
- https://openalex.org/W2070396620
- https://openalex.org/W2076517688
- https://openalex.org/W2076850342
- https://openalex.org/W2077972705
- https://openalex.org/W2080346850
- https://openalex.org/W2082130975
- https://openalex.org/W2083501714
- https://openalex.org/W2083601283
- https://openalex.org/W2084205529
- https://openalex.org/W2084428435
- https://openalex.org/W2084934812
- https://openalex.org/W2085703540
- https://openalex.org/W2087625531
- https://openalex.org/W2090197982
- https://openalex.org/W2090247426
- https://openalex.org/W2094173026
- https://openalex.org/W2099165691
- https://openalex.org/W2099667979
- https://openalex.org/W2101372386
- https://openalex.org/W2109433118
- https://openalex.org/W2112363056
- https://openalex.org/W2116708582
- https://openalex.org/W2124559232
- https://openalex.org/W2127380962
- https://openalex.org/W2130500224
- https://openalex.org/W2139782170
- https://openalex.org/W2140477756
- https://openalex.org/W2142353519
- https://openalex.org/W2143098227
- https://openalex.org/W2145370723
- https://openalex.org/W2147489677
- https://openalex.org/W2150303148
- https://openalex.org/W2159841602
- https://openalex.org/W2163819305
- https://openalex.org/W2211447992
- https://openalex.org/W2327192772
- https://openalex.org/W2487610922
- https://openalex.org/W2500641589
- https://openalex.org/W4237317557