Incursions of southern-sourced water into the deep North Atlantic during late Pliocene glacial intensification
Incursions of southern-sourced water into the deep North Atlantic during late Pliocene glacial intensification
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上新世晚期冰川强化期间南方水源侵入北大西洋深处
DOI：
10.1038/ngeo2688
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发表时间：
2016
影响因子：
18.3
通讯作者：
Lang D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lang D
海洋的环流和内部结构对地球的气候有很大影响，因为它们控制着纬度方向的热量输送以及大气和深海之间的碳分离。人们普遍认为，大约270万年前的上新世晚期，当北美和欧亚大陆首次形成大冰盖时，环流变化，特别是大西洋环流的变化，对北方半球冰川作用的加强起到了重要作用。然而，海洋环流和冰川之间的机械联系和因果关系仍有争议。在这里，我们使用海洋沉积物的碳和钕同位素组成记录深水为末次冰期至全新世（35- 5000年前）和上新世晚期至最早更新世（330 - 240万年前）的北大西洋结构的新记录。我们的数据显示没有长期变化。相反，我们记录了270万年前在突出的冰川期间主要的南方水源水入侵北大西洋深处。我们的结果表明，大西洋环流是上新世晚期北方半球冰川作用的正反馈，而不是根本原因。我们建议，一旦表面南大洋分层和/或广泛的海冰覆盖建立，冷阶段的南方来源的水的扩张，如这里记录的增强二氧化碳储存在深海，有助于增加冰川循环的幅度。
The circulation and internal structure of the oceans exert a strong influence on Earth’s climate because they control latitudinal heat transport and the segregation of carbon between the atmosphere and the abyss. Circulation change, particularly in the Atlantic Ocean, is widely suggested,,,to have been instrumental in the intensification of Northern Hemisphere glaciation when large ice sheets first developed on North America and Eurasia during the late Pliocene, approximately 2.7 million years ago. Yet the mechanistic link and cause/effect relationship between ocean circulation and glaciation are debated. Here we present new records of North Atlantic Ocean structure using the carbon and neodymium isotopic composition of marine sediments recording deep water for both the Last Glacial to Holocene (35–5 thousand years ago) and the late Pliocene to earliest Pleistocene (3.3–2.4 million years ago). Our data show no secular change. Instead we document major southern-sourced water incursions into the deep North Atlantic during prominent glacials from 2.7 million years ago. Our results suggest that Atlantic circulation acts as a positive feedback rather than as an underlying cause of late Pliocene Northern Hemisphere glaciation. We propose that, once surface Southern Ocean stratification and/or extensive sea-ice cover was established, cold-stage expansions of southern-sourced water such as those documented here enhanced carbon dioxide storage in the deep ocean, helping to increase the amplitude of glacial cycles.
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