Modelling silicon supply during the Last Interglacial (MIS 5e) at Lake Baikal
Modelling silicon supply during the Last Interglacial (MIS 5e) at Lake Baikal
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对贝加尔湖末次间冰期 (MIS 5e) 期间的硅供应进行建模
DOI：
10.1016/j.quascirev.2018.04.006
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发表时间：
2018
影响因子：
4
通讯作者：
Panizzo V
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Panizzo V
湖泊初级生产力的重建已经证明了其在第四纪时间尺度上对气候变化，景观演变和湖泊个体发育等驱动因素的响应。特别是，西伯利亚贝加尔湖的沉积物提供了宝贵的不间断和连续的生物硅记录序列，记录了区域气候变化的轨道和亚轨道频率。本文通过对覆盖末次间冰期旋回（海洋同位素阶段[MIS] 5e; c. 130至115 ka BP）作为一种手段来测试的假设，它是更生产力比全新世。末次间冰期的δ 30 SiO_2值介于+1.29 ‰和+1.78‰之间，最高值介于c. 127 ~ 124kaBP（+1.57 ~+1.78‰）。结果表明，硅藻溶解硅（DSi）的利用率，是显着较高的（p = 0.001）在MIS 5e比目前的间冰期，这反映了硅藻生产力在这段时间内增加（伴随着高硅藻生物量积累率[BVAR]和温暖的花粉推断植被重建）。硅藻BVAR，与δ 30 SiO_2数据串联使用，模拟DSi供应贝加尔湖表面沃茨，这表明最高交付之间的c。123 - 120 ka BP（在c. 120 ka BP）。受流域风化指数（如水解指数）的沉积矿物学档案的约束时，数据突出了小程度的风化强度，因此代表流域风化DSi源，在MIS 5e的持续时间。因此，DSi供应的变化归因于该时期内湖内条件（例如湍流混合）的变化，其中高生产力和模拟DSi供应（例如强对流混合）的时期解释了δ 30 SiO2组成的下降趋势（c. 124 ka BP）。
Limnological reconstructions of primary productivity have demonstrated its response over Quaternary timescales to drivers such as climate change, landscape evolution and lake ontogeny. In particular, sediments from Lake Baikal, Siberia, provide a valuable uninterrupted and continuous sequence of biogenic silica (BSi) records, which document orbital and sub-orbital frequencies of regional climate change. We here extend these records via the application of stable isotope analysis of silica in diatom opal (δ30Sidiatom) from sediments covering the Last Interglacial cycle (Marine Isotope Stage [MIS] 5e; c. 130 to 115 ka BP) as a means to test the hypothesis that it was more productive than the Holocene. δ30Sidiatomdata for the Last Interglacial range between +1.29 and +1.78‰, with highest values between c. 127 to 124 ka BP (+1.57 to +1.78‰). Results show that diatom dissolved silicon (DSi) utilisation, was significantly higher (p = 0.001) during MIS 5e than the current interglacial, which reflects increased diatom productivity over this time (concomitant with high diatom biovolume accumulation rates [BVAR] and warmer pollen-inferred vegetation reconstructions). Diatom BVAR are used, in tandem with δ30Sidiatomdata, to model DSi supply to Lake Baikal surface waters, which shows that highest delivery was between c. 123 to 120 ka BP (reaching peak supply at c. 120 ka BP). When constrained by sedimentary mineralogical archives of catchment weathering indices (e.g. the Hydrolysis Index), data highlight the small degree of weathering intensity and therefore representation that catchment-weathering DSi sources had, over the duration of MIS 5e. Changes to DSi supply are therefore attributed to variations in within-lake conditions (e.g. turbulent mixing) over the period, where periods of both high productivity and modelled-DSi supply (e.g. strong convective mixing) account for the decreasing trend in δ30Sidiatomcompositions (after c. 124 ka BP).
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