Latitudinal Variance in the Drivers and Pacing of Warmth During Mid‐Pleistocene MIS 31 in the Antarctic Zone of the Southern Ocean
Latitudinal Variance in the Drivers and Pacing of Warmth During Mid‐Pleistocene MIS 31 in the Antarctic Zone of the Southern Ocean
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南大洋南极区中更新世 MIS 31 期间温暖驱动因素和节奏的纬度变化
DOI：
10.1029/2021pa004394
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发表时间：
2022
影响因子：
3.5
通讯作者：
Du, Zhiheng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Warnock, Jonathan P.;Reilly, Brendan T.;Raymo, Maureen E.;Weber, Michael E.;Peck, Victoria;Williams, Trevor;Armbrecht, Linda;Bailey, Ian;Brachfeld, Stefanie;Du, Zhiheng
早更新世海洋同位素阶段（MIS）-31（1.081-1.062 Ma）是全球极端变暖的一个独特时期，包括西南极冰盖（WAIS）崩溃的证据。在这里，我们提出了一个新的1,000年的分辨率，跨越1.110-1.030 Ma，基于硅藻的重建的初级生产力，相对海面温度变化，海冰接近/开放海洋条件和硅藻物种绝对丰度在MIS-31期间，从斯科舍（59°S）使用国际海洋发现计划（IODP）远征382期间收集的深海沉积物。较低的Jaramillo磁反转（C1r.1n，1.071 Ma）提供了一个强大而独立的时间地层标志，以关联来自南大洋南极区（AZSO）其他钻孔岩心的记录。在53°S（大洋钻探计划站点1，094）的MIS-31早期，开放海洋物种Fragilariopsis kerguelensi的增加与增加的盐度强迫相关，而在59°S（IODP站点U1537;本研究），F的相对丰度有三个逐渐增加的连续峰值。角膜敏感性与南半球相位进动起搏无关。这些观测结果揭示了海洋温度变化的复杂模式和持续的海表温度上升，持续时间超过了AZSO大西洋部分的岁差周期。推断的WAIS崩溃的时间与AZSO南部的延迟变暖（可能由海冰动力学驱动）一致，支持表明WAIS对当地冰架融化敏感的模型。今天，人为增强的相对温暖的水在冰架下的撞击突出了理解MIS-31期间WAIS动态响应的重要性，这比全新世间冰期更温暖。
Early Pleistocene Marine Isotope Stage (MIS)‐31 (1.081–1.062 Ma) is a unique interval of extreme global warming, including evidence of a West Antarctic Ice Sheet (WAIS) collapse. Here we present a new 1,000‐year resolution, spanning 1.110–1.030 Ma, diatom‐based reconstruction of primary productivity, relative sea surface temperature changes, sea‐ice proximity/open ocean conditions and diatom species absolute abundances during MIS‐31, from the Scotia Sea (59°S) using deep‐sea sediments collected during International Ocean Discovery Program (IODP) Expedition 382. The lower Jaramillo magnetic reversal (base of C1r.1n, 1.071 Ma) provides a robust and independent time‐stratigraphic marker to correlate records from other drill cores in the Antarctic Zone of the Southern Ocean (AZSO). An increase in open ocean speciesFragilariopsis kerguelensisin early MIS‐31 at 53°S (Ocean Drilling Program Site 1,094) correlates with increased obliquity forcing, whereas at 59°S (IODP Site U1537; this study) three progressively increasing, successive peaks in the relative abundance ofF. kerguelensiscorrelate with Southern Hemisphere‐phased precession pacing. These observations reveal a complex pattern of ocean temperature change and sustained sea surface temperature increase lasting longer than a precession cycle within the Atlantic sector of the AZSO. Timing of an inferred WAIS collapse is consistent with delayed warmth (possibly driven by sea‐ice dynamics) in the southern AZSO, supporting models that indicate WAIS sensitivity to local sub‐ice shelf melting. Anthropogenically enhanced impingement of relatively warm water beneath the ice shelves today highlights the importance of understanding dynamic responses of the WAIS during MIS‐31, a warmer than Holocene interglacial.
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