Published October 5, 2021
| Version v1
Publication
Open
Antarctic ozone hole modifies iodine geochemistry on the Antarctic Plateau
Creators
- 1. Ca' Foscari University of Venice
- 2. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas
- 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 4. Instituto de Química Física Blas Cabrera
- 5. Korea Polar Research Institute
- 6. NSF National Center for Atmospheric Research
- 7. University of Copenhagen
- 8. Roma Tre University
Description
Abstract Polar stratospheric ozone has decreased since the 1970s due to anthropogenic emissions of chlorofluorocarbons and halons, resulting in the formation of an ozone hole over Antarctica. The effects of the ozone hole and the associated increase in incoming UV radiation on terrestrial and marine ecosystems are well established; however, the impact on geochemical cycles of ice photoactive elements, such as iodine, remains mostly unexplored. Here, we present the first iodine record from the inner Antarctic Plateau (Dome C) that covers approximately the last 212 years (1800-2012 CE). Our results show that the iodine concentration in ice remained constant during the pre-ozone hole period (1800-1974 CE) but has declined twofold since the onset of the ozone hole era (~1975 CE), closely tracking the total ozone evolution over Antarctica. Based on ice core observations, laboratory measurements and chemistry-climate model simulations, we propose that the iodine decrease since ~1975 is caused by enhanced iodine re-emission from snowpack due to the ozone hole-driven increase in UV radiation reaching the Antarctic Plateau. These findings suggest the potential for ice core iodine records from the inner Antarctic Plateau to be as an archive for past stratospheric ozone trends.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
انخفض الأوزون الستراتوسفيري القطبي منذ السبعينيات بسبب الانبعاثات البشرية لمركبات الكلوروفلوروكربون والهالونات، مما أدى إلى تكوين ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية. آثار ثقب الأوزون والزيادة المرتبطة بها في الأشعة فوق البنفسجية الواردة على النظم الإيكولوجية البرية والبحرية راسخة ؛ ومع ذلك، فإن التأثير على الدورات الجيوكيميائية للعناصر النشطة ضوئيًا في الجليد، مثل اليود، لا يزال في الغالب غير مستكشف. هنا، نقدم أول سجل لليود من هضبة أنتاركتيكا الداخلية (القبة C) التي تغطي حوالي 212 سنة الماضية (1800-2012 م). تظهر نتائجنا أن تركيز اليود في الجليد ظل ثابتًا خلال فترة ما قبل ثقب الأوزون (1800-1974 م) لكنه انخفض شقين منذ بداية عصر ثقب الأوزون (~1975 م)، وتتبع عن كثب تطور الأوزون الكلي فوق القارة القطبية الجنوبية. بناءً على ملاحظات قلب الجليد والقياسات المختبرية ومحاكاة نموذج الكيمياء والمناخ، نقترح أن انخفاض اليود منذ ~1975 ناتج عن زيادة إعادة انبعاث اليود من الكتل الثلجية بسبب الزيادة التي يحركها ثقب الأوزون في الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى هضبة أنتاركتيكا. تشير هذه النتائج إلى إمكانية أن تكون سجلات اليود الأساسية للجليد من هضبة أنتاركتيكا الداخلية بمثابة أرشيف لاتجاهات الأوزون الستراتوسفيري السابقة.Translated Description (French)
Résumé L'ozone stratosphérique polaire a diminué depuis les années 1970 en raison des émissions anthropiques de chlorofluorocarbones et de halons, entraînant la formation d'un trou d'ozone au-dessus de l'Antarctique. Les effets du trou d'ozone et de l'augmentation associée du rayonnement UV entrant sur les écosystèmes terrestres et marins sont bien établis ; cependant, l'impact sur les cycles géochimiques des éléments photoactifs de la glace, tels que l'iode, reste pour la plupart inexploré. Nous présentons ici le premier enregistrement d'iode du plateau antarctique intérieur (Dôme C) qui couvre environ les 212 dernières années (1800-2012 CE). Nos résultats montrent que la concentration d'iode dans la glace est restée constante pendant la période pré-ozone (1800-1974 CE) mais a diminué de deux fois depuis le début de l'ère des trous d'ozone (~1975 CE), suivant de près l'évolution totale de l'ozone sur l'Antarctique. Sur la base des observations de carottes de glace, des mesures de laboratoire et des simulations de modèles chimiques et climatiques, nous proposons que la diminution de l'iode depuis ~1975 soit causée par une réémission accrue d'iode du manteau neigeux en raison de l'augmentation du rayonnement UV provoquée par les trous d'ozone atteignant le plateau antarctique. Ces résultats suggèrent que les enregistrements d'iode du noyau de glace du plateau antarctique intérieur pourraient servir d'archives pour les tendances passées de l'ozone stratosphérique.Translated Description (Spanish)
Resumen El ozono estratosférico polar ha disminuido desde la década de 1970 debido a las emisiones antropogénicas de clorofluorocarbonos y halones, lo que resulta en la formación de un agujero de ozono sobre la Antártida. Los efectos del agujero de ozono y el aumento asociado de la radiación UV entrante en los ecosistemas terrestres y marinos están bien establecidos; sin embargo, el impacto en los ciclos geoquímicos de los elementos fotoactivos del hielo, como el yodo, sigue siendo en su mayoría inexplorado. Aquí, presentamos el primer registro de yodo de la meseta antártica interior (Cúpula C) que cubre aproximadamente los últimos 212 años (1800-2012 CE). Nuestros resultados muestran que la concentración de yodo en el hielo se mantuvo constante durante el período previo al agujero de ozono (1800-1974 CE), pero se ha duplicado desde el inicio de la era del agujero de ozono (~1975 CE), siguiendo de cerca la evolución total del ozono sobre la Antártida. Basándonos en observaciones de núcleos de hielo, mediciones de laboratorio y simulaciones de modelos químico-climáticos, proponemos que la disminución de yodo desde ~1975 es causada por una mayor reemisión de yodo de la capa de nieve debido al aumento de la radiación UV impulsado por el agujero de ozono que llega a la meseta antártica. Estos hallazgos sugieren la posibilidad de que los registros de yodo del núcleo de hielo de la meseta antártica interior sean un archivo de las tendencias pasadas del ozono estratosférico.Files
s41467-021-26109-x.pdf.pdf
Files
(1.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5a3a30f95f26e3bebb4b63c5ca0cd254
|
1.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- ثقب الأوزون في أنتاركتيكا يعدل الكيمياء الجيولوجية لليود في هضبة أنتاركتيكا
- Translated title (French)
- Le trou d'ozone antarctique modifie la géochimie de l'iode sur le plateau antarctique
- Translated title (Spanish)
- El agujero de ozono antártico modifica la geoquímica del yodo en la meseta antártica
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3202633774
- DOI
- 10.1038/s41467-021-26109-x
References
- https://openalex.org/W1569305452
- https://openalex.org/W165158784
- https://openalex.org/W1690310162
- https://openalex.org/W1710926565
- https://openalex.org/W1872437071
- https://openalex.org/W1974435099
- https://openalex.org/W1978367095
- https://openalex.org/W1991920518
- https://openalex.org/W2000404105
- https://openalex.org/W2003167325
- https://openalex.org/W2008824734
- https://openalex.org/W2012196264
- https://openalex.org/W2014352527
- https://openalex.org/W2034476535
- https://openalex.org/W2036178738
- https://openalex.org/W2048817057
- https://openalex.org/W2049784649
- https://openalex.org/W2055698954
- https://openalex.org/W2056616350
- https://openalex.org/W2058179313
- https://openalex.org/W2062982634
- https://openalex.org/W2076363916
- https://openalex.org/W2080108096
- https://openalex.org/W2082505099
- https://openalex.org/W2093808168
- https://openalex.org/W2099462281
- https://openalex.org/W2100989243
- https://openalex.org/W2101813375
- https://openalex.org/W2108165704
- https://openalex.org/W2112649002
- https://openalex.org/W2114202765
- https://openalex.org/W2126022725
- https://openalex.org/W2127183348
- https://openalex.org/W2129615373
- https://openalex.org/W2145370723
- https://openalex.org/W2148028617
- https://openalex.org/W2149079134
- https://openalex.org/W2150537043
- https://openalex.org/W2153446625
- https://openalex.org/W2164499506
- https://openalex.org/W2169970383
- https://openalex.org/W2170394607
- https://openalex.org/W2187037364
- https://openalex.org/W2254099071
- https://openalex.org/W2266174069
- https://openalex.org/W2314333762
- https://openalex.org/W2473705229
- https://openalex.org/W2501488985
- https://openalex.org/W2507780804
- https://openalex.org/W2521560555
- https://openalex.org/W2530751732
- https://openalex.org/W2613810387
- https://openalex.org/W2751280389
- https://openalex.org/W2781704835
- https://openalex.org/W2796834658
- https://openalex.org/W2805325719
- https://openalex.org/W2904669456
- https://openalex.org/W2909385564
- https://openalex.org/W2948671799
- https://openalex.org/W2952577878
- https://openalex.org/W2955601254
- https://openalex.org/W3013508242
- https://openalex.org/W3037623430
- https://openalex.org/W3091658583