Published December 18, 2023
| Version v1
Publication
Open
Miocene Climatic Optimum fungal record and plant-based CREST climatic reconstruction from southern McMurdo Sound, Antarctica
Creators
- 1. Houston Museum of Natural Science
- 2. Louisiana State University
- 3. West Virginia University
- 4. Morehead State University
- 5. National Museum of Natural History
- 6. Smithsonian Institution
- 7. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 8. Northumbria University
Description
Abstract. Deep-time palynological studies are necessary to evaluate plant and fungal distribution under warmer-than-present scenarios such as those of the Middle Miocene. Previous palynological studies from southern McMurdo Sound, Antarctica (SMS), have provided unique documentation for Neogene environments in the Ross Sea region during a time of pronounced global warming. The present study builds on these studies and provides a new climate reconstruction using the previously published SMS pollen and plant spore data. Additionally, 44 SMS samples were reanalyzed with a focus on the fungal fraction of the section to evaluate the fungal distribution under warmer than present conditions. The probability-based climate reconstruction technique (CREST) was applied to provide a new plant-based representation of regional paleoclimate for this Miocene Climatic Optimum (MCO) locality. CREST reconstructs a paleoclimate that is warmer and significantly wetter than present in SMS during the MCO, with mean annual precipitation reconstructed at 1147 mm yr−1 (95 % confidence range: 238–2611 mm yr−1) and a maximum mean annual temperature of 10.3 ∘C (95 % confidence range: 2.0–20.2 ∘C) for the warmest intervals of the MCO. The CREST reconstruction fits within the Cfb Köppen–Geiger climate class during the MCO of SMS. This new reconstruction agrees with previous reconstructions using various geochemical proxies. The fungal palynological analyses yielded surprising results, with only a single morphotype recovered, in low abundance, with concentrations ranging up to 199 fungi per gram of dried sediment. The taxa present belongs to the Apiosporaceae family and are known to be adapted to a wide range of climate and environmental conditions. As fungi are depauperate members of the SMS MCO palynofloras and because the one morphotype recovered is cosmopolitan, using the fungi record to confirm a narrow Köppen–Geiger climate class is impossible. Overall, the study demonstrates refinement of plant-based paleoclimatic reconstructions and sheds light on the limited presence of fungi during the MCO in Antarctica.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الخلاصة. من الضروري إجراء دراسات بالينولوجية عميقة لتقييم التوزيع النباتي والفطري في ظل سيناريوهات أكثر دفئًا من الحالية مثل سيناريوهات العصر الميوسيني الأوسط. قدمت الدراسات الباليولوجية السابقة من جنوب ماكموردو ساوند، أنتاركتيكا (SMS)، وثائق فريدة لبيئات نيوجين في منطقة بحر روس خلال فترة الاحترار العالمي الواضح. تعتمد هذه الدراسة على هذه الدراسات وتوفر إعادة بناء مناخ جديد باستخدام بيانات حبوب اللقاح والبوغ النباتي المنشورة سابقًا. بالإضافة إلى ذلك، تم إعادة تحليل 44 عينة من الرسائل النصية القصيرة مع التركيز على الجزء الفطري من القسم لتقييم التوزيع الفطري في ظل ظروف أكثر دفئًا من الظروف الحالية. تم تطبيق تقنية إعادة بناء المناخ القائمة على الاحتمالات (CREST) لتوفير تمثيل جديد قائم على النباتات للمناخ القديم الإقليمي لمكان العصر الميوسيني الأمثل للمناخ (MCO). تعيد CREST بناء مناخ قديم أكثر دفئًا ورطوبة بشكل ملحوظ من المناخ الموجود في SMS أثناء MCO، مع متوسط هطول الأمطار السنوي الذي أعيد بناؤه عند 1147 مم في السنة−1 (نطاق ثقة 95 ٪: 238-2611 مم في السنة−1) ومتوسط درجة حرارة سنوية قصوى يبلغ 10.3 درجة مئوية (نطاق ثقة 95 ٪: 2.0-20.2 درجةمئوية) لأدفأ فترات MCO. تتناسب إعادة بناء الشعار مع فئة المناخ Cfb Köppen - Geiger خلال MCO من SMS. تتوافق عملية إعادة البناء الجديدة هذه مع عمليات إعادة البناء السابقة باستخدام وكلاء جيوكيميائيين مختلفين. أسفرت التحليلات الفطرية عن نتائج مفاجئة، حيث تم استرداد نمط مورفولوجي واحد فقط، بوفرة منخفضة، بتركيزات تصل إلى 199 فطرية لكل غرام من الرواسب المجففة. تنتمي الأصناف الموجودة إلى عائلة Apiosporaceae ومن المعروف أنها تتكيف مع مجموعة واسعة من الظروف المناخية والبيئية. نظرًا لأن الفطريات أعضاء بائسة في SMS MCO palynofloras ولأن النمط المورفولوجي الوحيد الذي تم استرداده عالمي، فإن استخدام سجل الفطريات لتأكيد فئة مناخ Köppen - Geiger الضيقة أمر مستحيل. بشكل عام، توضح الدراسة صقل عمليات إعادة البناء المناخية القديمة النباتية وتسلط الضوء على الوجود المحدود للفطريات خلال MCO في القارة القطبية الجنوبية.Translated Description (French)
Résumé. Des études palynologiques en temps profond sont nécessaires pour évaluer la distribution des plantes et des champignons dans des scénarios plus chauds que actuels tels que ceux du Miocène moyen. Des études palynologiques antérieures menées dans le sud du détroit de McMurdo, en Antarctique (SMS), ont fourni une documentation unique sur les environnements néogènes dans la région de la mer de Ross à une époque de réchauffement climatique prononcé. La présente étude s'appuie sur ces études et fournit une nouvelle reconstruction du climat à l'aide des données précédemment publiées sur le pollen SMS et les spores végétales. De plus, 44 échantillons SMS ont été réanalysés en mettant l'accent sur la fraction fongique de la section pour évaluer la distribution fongique dans des conditions plus chaudes que les conditions actuelles. La technique de reconstruction climatique basée sur les probabilités (CREST) a été appliquée pour fournir une nouvelle représentation végétale du paléoclimat régional pour cette localité du Miocène Climatic Optimum (MCO). CREST reconstruit un paléoclimat qui est plus chaud et significativement plus humide que celui présent dans les SMS pendant le MCO, avec des précipitations annuelles moyennes reconstruites à 1147 mm an−1 (intervalle de confiance de 95 % : 238-2611 mm an−1) et une température annuelle moyenne maximale de 10,3 ∘C (intervalle de confiance de 95 % : 2,0-20,2 ∘C) pour les intervalles les plus chauds du MCO. La reconstruction de la CRÊTE s'inscrit dans la classe climatique Cfb Köppen–Geiger lors du MCO de SMS. Cette nouvelle reconstruction est en accord avec les reconstructions précédentes utilisant divers procurations géochimiques. Les analyses palynologiques fongiques ont donné des résultats surprenants, avec un seul morphotype récupéré, en faible abondance, avec des concentrations allant jusqu'à 199 champignons par gramme de sédiment séché. Les taxons présents appartiennent à la famille des Apiosporaceae et sont connus pour être adaptés à un large éventail de conditions climatiques et environnementales. Étant donné que les champignons sont des membres dépaupérés du SMS MCO palynofloras et que le seul morphotype récupéré est cosmopolite, il est impossible d'utiliser le dossier des champignons pour confirmer une classe climatique étroite de Köppen–Geiger. Dans l'ensemble, l'étude démontre le raffinement des reconstructions paléoclimatiques à base de plantes et met en lumière la présence limitée de champignons pendant le MCO en Antarctique.Translated Description (Spanish)
Resumen Los estudios palinológicos en tiempo profundo son necesarios para evaluar la distribución vegetal y fúngica en escenarios más cálidos que los actuales como los del Mioceno Medio. Estudios palinológicos previos del sur de McMurdo Sound, Antártida (SMS), han proporcionado documentación única para los ambientes neogénicos en la región del Mar de Ross durante un momento de pronunciado calentamiento global. El presente estudio se basa en estos estudios y proporciona una nueva reconstrucción climática utilizando los datos de polen y esporas de plantas de SMS publicados anteriormente. Además, se volvieron a analizar 44 muestras de SMS con un enfoque en la fracción fúngica de la sección para evaluar la distribución fúngica en condiciones más cálidas que las actuales. La técnica de reconstrucción climática basada en la probabilidad (CREST) se aplicó para proporcionar una nueva representación basada en plantas del paleoclima regional para esta localidad del Óptimo Climático del Mioceno (MCO). La CRESTA reconstruye un paleoclima que es más cálido y significativamente más húmedo que el presente en el SMS durante el MCO, con una precipitación media anual reconstruida a 1147 mm año−1 (rango de confianza del 95 %: 238-2611 mm año−1) y una temperatura media anual máxima de 10,3 °C (rango de confianza del 95 %: 2,0-20,2 °C) para los intervalos más cálidos del MCO. La reconstrucción de la CRESTA encaja dentro de la clase climática Cfb Köppen–Geiger durante el MCO de SMS. Esta nueva reconstrucción concuerda con reconstrucciones anteriores utilizando varios proxies geoquímicos. Los análisis palinológicos de hongos arrojaron resultados sorprendentes, con un solo morfotipo recuperado, en baja abundancia, con concentraciones que van hasta 199 hongos por gramo de sedimento seco. Los taxones presentes pertenecen a la familia Apiosporaceae y se sabe que están adaptados a una amplia gama de condiciones climáticas y ambientales. Como los hongos son miembros depauperados de las palinofloras SMS MCO y debido a que el morfotipo recuperado es cosmopolita, es imposible utilizar el registro de hongos para confirmar una clase climática estrecha de Köppen–Geiger. En general, el estudio demuestra el refinamiento de las reconstrucciones paleoclimáticas basadas en plantas y arroja luz sobre la presencia limitada de hongos durante el MCO en la Antártida.Files
jm-42-291-2023.pdf.pdf
Files
(8.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1b70fe92e3f5af775adbcd36a286a202
|
8.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- العصر الميوسيني سجل فطري أمثل وإعادة بناء مناخ الذروة النباتي من جنوب ماكموردو ساوند، أنتاركتيكا
- Translated title (French)
- Enregistrement fongique du Miocène Climatique Optimum et reconstruction climatique de LA CRÊTE à base de plantes depuis le sud de McMurdo Sound, en Antarctique
- Translated title (Spanish)
- Registro fúngico del Mioceno Climatic Optimum y reconstrucción climática de LA CRESTA a base de plantas del sur de McMurdo Sound, Antártida
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4389916119
- DOI
- 10.5194/jm-42-291-2023
References
- https://openalex.org/W143890301
- https://openalex.org/W1537602357
- https://openalex.org/W1553935790
- https://openalex.org/W1589663807
- https://openalex.org/W1602441626
- https://openalex.org/W1669166044
- https://openalex.org/W1975315195
- https://openalex.org/W1990419836
- https://openalex.org/W2024032230
- https://openalex.org/W2025376394
- https://openalex.org/W2034328663
- https://openalex.org/W2034989643
- https://openalex.org/W2055442076
- https://openalex.org/W2065465833
- https://openalex.org/W2068786010
- https://openalex.org/W2070511571
- https://openalex.org/W2071434576
- https://openalex.org/W2079586996
- https://openalex.org/W2088042851
- https://openalex.org/W2095005987
- https://openalex.org/W2102213705
- https://openalex.org/W2108187370
- https://openalex.org/W2115575384
- https://openalex.org/W2120995521
- https://openalex.org/W2126335859
- https://openalex.org/W2127986962
- https://openalex.org/W2133806226
- https://openalex.org/W2136319830
- https://openalex.org/W2137662907
- https://openalex.org/W2143921762
- https://openalex.org/W2149177797
- https://openalex.org/W2157392485
- https://openalex.org/W2165473271
- https://openalex.org/W2166478730
- https://openalex.org/W2284990180
- https://openalex.org/W2293751114
- https://openalex.org/W2306905182
- https://openalex.org/W2314841839
- https://openalex.org/W2320249130
- https://openalex.org/W2477629636
- https://openalex.org/W2558956717
- https://openalex.org/W2589325924
- https://openalex.org/W2614464134
- https://openalex.org/W2774621611
- https://openalex.org/W2774877863
- https://openalex.org/W2782558654
- https://openalex.org/W2794009610
- https://openalex.org/W2807907201
- https://openalex.org/W2892305165
- https://openalex.org/W2898962279
- https://openalex.org/W2902803733
- https://openalex.org/W2909556170
- https://openalex.org/W2991566198
- https://openalex.org/W2994082947
- https://openalex.org/W3017317961
- https://openalex.org/W3027930565
- https://openalex.org/W3082128247
- https://openalex.org/W3087563424
- https://openalex.org/W3090841701
- https://openalex.org/W3102658765
- https://openalex.org/W3115512605
- https://openalex.org/W3115744292
- https://openalex.org/W3123817721
- https://openalex.org/W3137720953
- https://openalex.org/W3163916243
- https://openalex.org/W4200363091
- https://openalex.org/W4205709020
- https://openalex.org/W4224282571
- https://openalex.org/W4225160305
- https://openalex.org/W4243303870
- https://openalex.org/W4251547097
- https://openalex.org/W4286467671
- https://openalex.org/W4289839528
- https://openalex.org/W4293830357
- https://openalex.org/W4312187027
- https://openalex.org/W4382362038
- https://openalex.org/W4385123314