Published June 1, 2024
| Version v1
Publication
The Late Holocene deglaciation of James Ross Island, Antarctic Peninsula: OSL and 14C-dated multi-proxy sedimentary record from Monolith Lake
Creators
- 1. Aberystwyth University
- 2. Masaryk University
- 3. Charles University
- 4. Scottish Universities Environmental Research Centre
- 5. UiT The Arctic University of Norway
- 6. University of South Bohemia in České Budějovice
- 7. Institute of Biochemistry and Biophysics, Polish Academy of Sciences
- 8. Argentine Antarctic Institute
- 9. Czech Academy of Sciences, Institute of Botany
- 10. Czech Geological Survey
Description
Lentic waterbodies provide terrestrial sedimentary archives of palaeoenvironmental change in deglaciated areas of the Antarctic. Knowledge of the long-term evolution of Antarctic palaeoenvironments affords important context to the current marked impacts of climate change in the Polar regions. Here, we present a comprehensively dated, multi-proxy sedimentary record from Monolith Lake, a distal proglacial lake in one of the largest ice-free areas of the Antarctic Peninsula region. Of the two defined sedimentary units in the cores studied, the lower Unit 1 exhibits a homogeneous composition and unvarying proxy data profiles, suggesting rapid clastic deposition under uniform, ice-proximal conditions with a sedimentation rate of ∼1 mm yr−1. 14C and optically stimulated luminescence (OSL) dating bracket the deposition interval to 1.5–2.5 ka BP, with the older age being more probable when compared to independent dating of the local deglaciation. The uppermost 11 cm of the record spans the last ∼2.2 ka BP (maximum age), suggesting a markedly decreased sedimentation rate of ∼0.05 mm yr−1 within Unit 2. Whereas Unit 1 shows only scarce evidence of biological activity, Unit 2 provides an uninterrupted record of diatoms (with 29 species recorded) and faunal subfossils, including the fairy shrimp Branchinecta gaini. Concentrations of organically-derived elements, as well as diatoms and faunal remains, are consistent, implying a gradual increase in lake productivity. These results provide an example of long-term Antarctic 'greening' (i.e. increasing organic productivity in terrestrial habitats) from a palaeolimnological perspective. The boundary between Units 1 and 2, therefore, marks the timing of local deglaciation at the final stages of a period of negative glacier mass balance, i.e. the Mid-Late Holocene Hypsithermal. Subsequent Neoglacial cooling is evidenced by the abated influence of glacial meltwater streams and turbidity decline linked to reduced glacier runoff, although most proxy responses mirror the natural proglacial lake ontogeny.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
توفر المسطحات المائية العدسية أرشيفات رسوبية أرضية للتغير البيئي القديم في المناطق المتدهورة في القارة القطبية الجنوبية. توفر المعرفة بالتطور طويل الأجل للبيئات القديمة في أنتاركتيكا سياقًا مهمًا للتأثيرات الملحوظة الحالية لتغير المناخ في المناطق القطبية. هنا، نقدم سجلاً رسوبيًا مؤرخًا بشكل شامل ومتعدد الوكلاء من بحيرة مونوليث، وهي بحيرة جليدية بعيدة في واحدة من أكبر المناطق الخالية من الجليد في منطقة شبه جزيرة أنتاركتيكا. من بين الوحدتين الرسوبيتين المحددتين في النوى التي تمت دراستها، تُظهر الوحدة السفلية 1 تركيبة متجانسة وملامح بيانات غير متغيرة، مما يشير إلى ترسيب سريع للجلد في ظل ظروف موحدة ودانية للجليد مع معدل ترسيب يبلغ 1 مم في السنة-1. 14C ويحدد التألق المحفز بصريًا (OSL) الفاصل الزمني للترسيب إلى 1.5–2.5 كيلو أمبير من ضغط الدم، مع كون العمر الأكبر أكثر احتمالًا عند مقارنته بالتأريخ المستقل للتآكل الموضعي. يمتد الجزء العلوي 11 سم من السجل على آخر 2.2 كيلو باسكال ضغط الدم (الحد الأقصى للعمر)، مما يشير إلى انخفاض ملحوظ في معدل الترسيب يبلغ 0.05 ملم في السنة−1 داخل الوحدة 2. في حين أن الوحدة 1 لا تُظهر سوى أدلة نادرة على النشاط البيولوجي، فإن الوحدة 2 توفر سجلًا متواصلًا للدياتومات (مع تسجيل 29 نوعًا) والأحافير الفرعية الحيوانية، بما في ذلك الروبيان الخيالي Branchinecta gaini. تركيزات العناصر المشتقة عضويا، وكذلك الدياتومات وبقايا الحيوانات، متسقة، مما يعني زيادة تدريجية في إنتاجية البحيرة. تقدم هذه النتائج مثالاً على "تخضير" أنتاركتيكا على المدى الطويل (أي زيادة الإنتاجية العضوية في الموائل الأرضية) من منظور علم الأحياء القديمة. وبالتالي، فإن الحدود بين الوحدتين 1 و 2 تشير إلى توقيت التآكل الموضعي في المراحل النهائية من فترة توازن الكتلة الجليدية السلبية، أي هيبثيرمال الهولوسين المتأخر في منتصف العصر الجليدي. يتضح التبريد الجليدي الجديد اللاحق من خلال التأثير الخافت لتدفقات المياه الذائبة الجليدية وانخفاض التعكر المرتبط بانخفاض جريان الأنهار الجليدية، على الرغم من أن معظم الاستجابات بالوكالة تعكس تكوّن البحيرة الجليدية الطبيعية.Translated Description (French)
Les plans d'eau authentiques fournissent des archives sédimentaires terrestres des changements paléoenvironnementaux dans les zones déglacées de l'Antarctique. La connaissance de l'évolution à long terme des paléoenvironnements antarctiques fournit un contexte important aux impacts marqués actuels du changement climatique dans les régions polaires. Nous présentons ici un dossier sédimentaire complet et multi-proxy du lac Monolith, un lac proglaciaire distal situé dans l'une des plus grandes zones libres de glace de la région de la péninsule Antarctique. Parmi les deux unités sédimentaires définies dans les carottes étudiées, l'unité inférieure 1 présente une composition homogène et des profils de données indirectes invariables, suggérant un dépôt clastique rapide dans des conditions uniformes et proches de la glace avec une vitesse de sédimentation d'environ1 mm an−1. 14C et la datation par luminescence stimulée optiquement (OSL) situent l'intervalle de dépôt entre 1,5 et 2,5 ka BP, l'âge plus avancé étant plus probable par rapport à la datation indépendante de la déglaciation locale. Les 11 cm supérieurs de l'enregistrement couvrent le dernier ∼2,2 ka BP (âge maximum), suggérant une vitesse de sédimentation nettement diminuée de ∼0,05 mm an−1 dans l'unité 2. Alors que l'unité 1 ne montre que peu de preuves d'activité biologique, l'unité 2 fournit un enregistrement ininterrompu des diatomées (avec 29 espèces enregistrées) et des sous-fossiles fauniques, y compris la crevette fée Branchinecta gaini. Les concentrations d'éléments d'origine organique, ainsi que de diatomées et de restes fauniques, sont constantes, ce qui implique une augmentation progressive de la productivité des lacs. Ces résultats fournissent un exemple de « verdissement » à long terme de l'Antarctique (c'est-à-dire l'augmentation de la productivité organique dans les habitats terrestres) d'un point de vue paléolimnologique. La limite entre les unités 1 et 2 marque donc le moment de la déglaciation locale aux derniers stades d'une période de bilan massique glaciaire négatif, c'est-à-dire l'Hypsithermal du milieu de l'Holocène tardif. Le refroidissement néoglaciaire ultérieur est mis en évidence par l'influence atténuée des cours d'eau de fonte des glaciers et le déclin de la turbidité lié à la réduction du ruissellement des glaciers, bien que la plupart des réponses indirectes reflètent l'ontogénie proglaciaire naturelle des lacs.Translated Description (Spanish)
Los cuerpos de agua lénticos proporcionan archivos sedimentarios terrestres del cambio paleoambiental en áreas deglaciadas de la Antártida. El conocimiento de la evolución a largo plazo de los paleoambientes antárticos proporciona un contexto importante para los marcados impactos actuales del cambio climático en las regiones polares. Aquí, presentamos un registro sedimentario multiproxy exhaustivamente fechado de Monolith Lake, un lago proglacial distal en una de las áreas libres de hielo más grandes de la región de la Península Antártica. De las dos unidades sedimentarias definidas en los núcleos estudiados, la Unidad 1 inferior exhibe una composición homogénea y perfiles de datos proxy invariables, lo que sugiere una rápida deposición clástica en condiciones uniformes y proximales al hielo con una tasa de sedimentación de ∼1 mm año−1. 14C y la luminiscencia estimulada ópticamente (OSL) datan el intervalo de deposición a 1.5–2.5 ka BP, siendo más probable la edad más avanzada en comparación con la datación independiente de la deglaciación local. Los 11 cm superiores del registro abarcan el último ∼2.2 ka BP (edad máxima), lo que sugiere una velocidad de sedimentación notablemente disminuida de ∼0.05 mm año−1 dentro de la Unidad 2. Mientras que la Unidad 1 muestra solo evidencia escasa de actividad biológica, la Unidad 2 proporciona un registro ininterrumpido de diatomeas (con 29 especies registradas) y subfósiles de fauna, incluido el camarón de hadas Branchinecta gaini. Las concentraciones de elementos de origen orgánico, así como de diatomeas y restos de fauna, son constantes, lo que implica un aumento gradual de la productividad de los lagos. Estos resultados proporcionan un ejemplo de "ecologización" antártica a largo plazo (es decir, aumento de la productividad orgánica en hábitats terrestres) desde una perspectiva paleolimnológica. El límite entre las Unidades 1 y 2, por lo tanto, marca el momento de la deglaciación local en las etapas finales de un período de balance de masa glaciar negativo, es decir, el Hipsitermal del Holoceno Medio-Tardío. El enfriamiento neoglacial posterior se evidencia por la disminución de la influencia de las corrientes de agua de deshielo glacial y la disminución de la turbidez relacionada con la reducción de la escorrentía de los glaciares, aunque la mayoría de las respuestas indirectas reflejan la ontogenia natural del lago proglacial.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- انحلال العصر الهولوسيني المتأخر لجزيرة جيمس روس، شبه جزيرة أنتاركتيكا: سجل رسوبي متعدد الوكلاء بتاريخ OSL و 14C من بحيرة مونوليث
- Translated title (French)
- La déglaciation de la fin de l'Holocène de l'île James Ross, péninsule Antarctique : OSL et enregistrement sédimentaire multi-proxy daté du 14 C du lac Monolith
- Translated title (Spanish)
- The Late Holocene deglaciation of James Ross Island, Antarctic Peninsula: OSL and 14C-dated multi-proxy sedimentary record from Monolith Lake
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4396785857
- DOI
- 10.1016/j.quascirev.2024.108693
References
- https://openalex.org/W113289784
- https://openalex.org/W1518555193
- https://openalex.org/W1543834011
- https://openalex.org/W1570422456
- https://openalex.org/W1960332599
- https://openalex.org/W1964003614
- https://openalex.org/W1967197022
- https://openalex.org/W1968835777
- https://openalex.org/W1973725989
- https://openalex.org/W1974847216
- https://openalex.org/W1975522836
- https://openalex.org/W1980012840
- https://openalex.org/W1981458281
- https://openalex.org/W1984284869
- https://openalex.org/W1989363525
- https://openalex.org/W1989794315
- https://openalex.org/W1992252816
- https://openalex.org/W1994191148
- https://openalex.org/W1995501858
- https://openalex.org/W1996224061
- https://openalex.org/W2008209635
- https://openalex.org/W2010709504
- https://openalex.org/W2011293286
- https://openalex.org/W2012379745
- https://openalex.org/W2015591052
- https://openalex.org/W2016673297
- https://openalex.org/W2022176067
- https://openalex.org/W2028491985
- https://openalex.org/W2030566361
- https://openalex.org/W2030673096
- https://openalex.org/W2031561814
- https://openalex.org/W2032622428
- https://openalex.org/W2037648824
- https://openalex.org/W2038418234
- https://openalex.org/W2039874185
- https://openalex.org/W2044945753
- https://openalex.org/W2048549961
- https://openalex.org/W2055913887
- https://openalex.org/W2062136127
- https://openalex.org/W2062974244
- https://openalex.org/W2065046033
- https://openalex.org/W2070366942
- https://openalex.org/W2072232551
- https://openalex.org/W2077267127
- https://openalex.org/W2078628194
- https://openalex.org/W2083883510
- https://openalex.org/W2094396019
- https://openalex.org/W2095030741
- https://openalex.org/W2096919365
- https://openalex.org/W2098765847
- https://openalex.org/W2101716899
- https://openalex.org/W2102135938
- https://openalex.org/W2105831161
- https://openalex.org/W2106324800
- https://openalex.org/W2109990613
- https://openalex.org/W2110808436
- https://openalex.org/W2117181328
- https://openalex.org/W2117345125
- https://openalex.org/W2119779372
- https://openalex.org/W2124642233
- https://openalex.org/W2128248746
- https://openalex.org/W2134788165
- https://openalex.org/W2135945345
- https://openalex.org/W2136009548
- https://openalex.org/W2139626221
- https://openalex.org/W2145290136
- https://openalex.org/W2159525271
- https://openalex.org/W2159957281
- https://openalex.org/W2162380464
- https://openalex.org/W2167452694
- https://openalex.org/W2181756319
- https://openalex.org/W2232804747
- https://openalex.org/W2241649564
- https://openalex.org/W2290433392
- https://openalex.org/W2303425217
- https://openalex.org/W2315644967
- https://openalex.org/W2330272637
- https://openalex.org/W2341230071
- https://openalex.org/W2414473573
- https://openalex.org/W2439775831
- https://openalex.org/W2484817568
- https://openalex.org/W2509317583
- https://openalex.org/W2521670552
- https://openalex.org/W2554114983
- https://openalex.org/W2566948153
- https://openalex.org/W2591671788
- https://openalex.org/W2605434096
- https://openalex.org/W2609326831
- https://openalex.org/W2609330893
- https://openalex.org/W261476398
- https://openalex.org/W2616632839
- https://openalex.org/W2725707462
- https://openalex.org/W2741362282
- https://openalex.org/W2744707812
- https://openalex.org/W2799369409
- https://openalex.org/W2802883526
- https://openalex.org/W2900689731
- https://openalex.org/W2901688397
- https://openalex.org/W2909690064
- https://openalex.org/W2930298584
- https://openalex.org/W2944448860
- https://openalex.org/W2947627394
- https://openalex.org/W2955634419
- https://openalex.org/W2962797474
- https://openalex.org/W2969243587
- https://openalex.org/W2980809289
- https://openalex.org/W2982576268
- https://openalex.org/W2993383518
- https://openalex.org/W2996572161
- https://openalex.org/W3001953292
- https://openalex.org/W3004570061
- https://openalex.org/W3011494078
- https://openalex.org/W3020846648
- https://openalex.org/W3042511730
- https://openalex.org/W3048606771
- https://openalex.org/W3048951226
- https://openalex.org/W3049764763
- https://openalex.org/W3105594619
- https://openalex.org/W3122840909
- https://openalex.org/W3135369694
- https://openalex.org/W3136144856
- https://openalex.org/W3147782350
- https://openalex.org/W3160038022
- https://openalex.org/W3161756579
- https://openalex.org/W3176189331
- https://openalex.org/W3186305730
- https://openalex.org/W3201751027
- https://openalex.org/W4200622359
- https://openalex.org/W4231580183
- https://openalex.org/W4246027503
- https://openalex.org/W4292415782
- https://openalex.org/W4313584980
- https://openalex.org/W4361290713
- https://openalex.org/W4379506036
- https://openalex.org/W4381570878
- https://openalex.org/W4387776154
- https://openalex.org/W4391998765