Published August 14, 2023 | Version v1
Publication Metadata-only

Paleo±Dust: Quantifying uncertainty in paleo-dust deposition across archive types

Creators

  • 1. Pontificia Universidad Católica de Chile
  • 2. University of Milano-Bicocca
  • 3. Research Center on Earth Sciences
  • 4. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 5. Instituto Franco-Argentino sobre Estudios de Clima y sus Impactos
  • 6. Institute of Astronomy and Space Physics
  • 7. Laboratoire d'Océanologie et de Géosciences
  • 8. Institut de Recherche pour le Développement
  • 9. Centre National de la Recherche Scientifique

Description

Abstract. Mineral dust aerosol concentrations in the atmosphere varied greatly on glacial-interglacial timescales. The greatest changes in global dust activity occurred in response to changes in orbital parameters that affect dust emission intensity through glacial activity, and dust lifetime in the atmosphere through changes in the global hydrological cycle. Long-term changes in surface dust deposition rate are registered in geological archives such as loess, peats, lakes, marine sediments, and ice. Data provided by these archives is crucial for guiding simulations of dust, and for better understanding the natural global dust cycle. However, the methods employed to derive paleo-dust deposition rates differ markedly between archives and are subject to different sources of uncertainty. Here, we present Paleo±Dust, an updated compilation of bulk and <10-µm paleo-dust deposition rate with quantitative 1-σ uncertainties that are inter-comparable among archive types. Paleo±Dust incorporates a total of 284 pre-industrial Holocene (pi-HOL) and 208 Last Glacial Maximum (LGM) dust flux constraints from studies published until December 2022, including for the first time peat records. We also recalculate previously published dust fluxes to exclude data from the last deglaciation and thus obtain more representative constraints for the last pre-industrial interglacial and glacial end-member climate states. Based on Paleo±Dust, the global LGM:pi-HOL ratio of <10-µm dust deposition rate is 3.1 ± 0.8 (1σ). We expect Paleo±Dust to be of use for future paleoclimate dust studies and simulations using Earth system models of high to intermediate complexity.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الخلاصة: اختلفت تركيزات الهباء الجوي للغبار المعدني في الغلاف الجوي اختلافًا كبيرًا على الجداول الزمنية الجليدية بين الجليدية. حدثت أكبر التغيرات في نشاط الغبار العالمي استجابة للتغيرات في المعلمات المدارية التي تؤثر على كثافة انبعاث الغبار من خلال النشاط الجليدي، وعمر الغبار في الغلاف الجوي من خلال التغيرات في الدورة الهيدرولوجية العالمية. يتم تسجيل التغيرات طويلة الأجل في معدل ترسب الغبار السطحي في المحفوظات الجيولوجية مثل الرواسب، والخث، والبحيرات، والرواسب البحرية، والجليد. تعد البيانات التي توفرها هذه الأرشيفات حاسمة لتوجيه عمليات محاكاة الغبار، وفهم دورة الغبار العالمية الطبيعية بشكل أفضل. ومع ذلك، فإن الأساليب المستخدمة لاستخلاص معدلات ترسب الغبار القديم تختلف بشكل ملحوظ بين المحفوظات وتخضع لمصادر مختلفة من عدم اليقين. هنا، نقدم Paleo±Dust، وهو تجميع محدث لمعدل ترسب الغبار السائب و < 10 ميكرومتر مع شكوك كمية 1 - σ قابلة للمقارنة بين أنواع الأرشيف. يتضمن غبار باليو± ما مجموعه 284 من قيود تدفق غبار الهولوسين ما قبل الصناعي (pi - HOL) و 208 من قيود تدفق الغبار الجليدي الأخير (LGM) من الدراسات المنشورة حتى ديسمبر 2022، بما في ذلك لأول مرة سجلات الخث. كما نعيد حساب تدفقات الغبار المنشورة سابقًا لاستبعاد البيانات من التآكل الأخير وبالتالي الحصول على قيود أكثر تمثيلاً لآخر حالات المناخ بين العصرين الجليدي والجليدي في العضو النهائي في فترة ما قبل الصناعة. استنادًا إلى Paleo±Dust، فإن نسبة LGM: pi - HOL العالمية لمعدل ترسيب الغبار < 10 ميكرومتر هي 3.1 ± 0.8 (1 σ). نتوقع أن يكون غبار باليو± مفيدًا لدراسات ومحاكاة غبار المناخ القديم في المستقبل باستخدام نماذج نظام الأرض ذات التعقيد العالي إلى المتوسط.

Translated Description (French)

Résumé. Les concentrations d'aérosols de poussières minérales dans l'atmosphère variaient considérablement sur les échelles de temps glaciaires-interglaciaires. Les plus grands changements dans l'activité mondiale de la poussière se sont produits en réponse à des changements dans les paramètres orbitaux qui affectent l'intensité des émissions de poussière par l'activité glaciaire et la durée de vie de la poussière dans l'atmosphère par des changements dans le cycle hydrologique mondial. Les changements à long terme du taux de dépôt de poussière en surface sont enregistrés dans les archives géologiques telles que le loess, les tourbes, les lacs, les sédiments marins et la glace. Les données fournies par ces archives sont cruciales pour guider les simulations de poussière et pour mieux comprendre le cycle naturel mondial de la poussière. Cependant, les méthodes employées pour dériver les taux de dépôt de paléo-poussière diffèrent considérablement entre les archives et sont sujettes à différentes sources d'incertitude. Ici, nous présentons Paleo±Dust, une compilation mise à jour du taux de dépôt de paléo-poussière en vrac et <10 µm avec des incertitudes quantitatives 1-σ qui sont intercomparables entre les types d'archives. Paleo±Dust intègre un total de 284 contraintes de flux de poussière de l'Holocène préindustriel (pi-HOL) et 208 contraintes de flux de poussière du dernier maximum glaciaire (LGM) provenant d'études publiées jusqu'en décembre 2022, y compris pour la première fois des enregistrements de tourbe. Nous recalculons également les flux de poussière précédemment publiés pour exclure les données de la dernière déglaciation et obtenir ainsi des contraintes plus représentatives pour les derniers états climatiques finaux interglaciaires et glaciaires préindustriels. Basé sur Paléo±Poussière, le rapport global LGM :pi-HOL de <10-µm taux de dépôt de poussière est de 3,1 ± 0,8 (1σ). Nous nous attendons à ce que Paleo±Dust soit utile pour les futures études et simulations de poussières paléoclimatiques à l'aide de modèles du système terrestre de complexité élevée à intermédiaire.

Translated Description (Spanish)

Resumen. Las concentraciones de aerosol de polvo mineral en la atmósfera variaron mucho en escalas de tiempo glaciales-interglaciales. Los mayores cambios en la actividad global del polvo ocurrieron en respuesta a los cambios en los parámetros orbitales que afectan la intensidad de la emisión de polvo a través de la actividad glacial y la vida útil del polvo en la atmósfera a través de cambios en el ciclo hidrológico global. Los cambios a largo plazo en la tasa de deposición de polvo superficial se registran en archivos geológicos como loess, turbas, lagos, sedimentos marinos y hielo. Los datos proporcionados por estos archivos son cruciales para guiar las simulaciones de polvo y para comprender mejor el ciclo global natural del polvo. Sin embargo, los métodos empleados para derivar las tasas de deposición de paleo-polvo difieren notablemente entre los archivos y están sujetos a diferentes fuentes de incertidumbre. Aquí, presentamos Paleo±Dust, una compilación actualizada de la tasa de deposición de paleo-polvo a granel y <10 µm con incertidumbres cuantitativas 1-σ que son intercomparables entre los tipos de archivo. Paleo±Dust incorpora un total de 284 restricciones de flujo de polvo del Holoceno preindustrial (pi-HOL) y 208 del Último Máximo Glacial (LGM) de estudios publicados hasta diciembre de 2022, incluidos por primera vez registros de turba. También recalculamos los flujos de polvo publicados anteriormente para excluir datos de la última deglaciación y así obtener restricciones más representativas para los últimos estados climáticos interglaciares y glaciares finales preindustriales. Basado en Paleo±Dust, la relación global LGM: pi-HOLde <10 µm de tasa de deposición de polvo es 3.1 ± 0.8 (1σ). Esperamos que Paleo±Dust sea útil para futuros estudios y simulaciones de polvo paleoclimático utilizando modelos del sistema terrestre de complejidad alta a intermedia.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
غبار باليو±: قياس عدم اليقين في ترسب غبار باليو عبر أنواع الأرشيف
Translated title (French)
Paléo±Poussière : quantification de l'incertitude dans le dépôt de paléo-poussière à travers les types d'archives
Translated title (Spanish)
Paleo±Polvo: cuantificación de la incertidumbre en la deposición de paleo-polvo en todos los tipos de archivo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4385810358
DOI
10.5194/essd-2023-241

Is supplement to
https://openalex.org/W595720496 (Other)
https://openalex.org/W4390000131 (Other)
https://openalex.org/W4321492165 (Other)
https://openalex.org/W4242920326 (Other)
https://openalex.org/W2725346226 (Other)
https://openalex.org/W2591015770 (Other)
https://openalex.org/W2195118499 (Other)
https://openalex.org/W2125726834 (Other)
https://openalex.org/W1994451395 (Other)
https://openalex.org/W1554109216 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina