Na středním Pleistocénu přechod: charakteristika, mechanismy a důsledky pro dlouhodobé změny v atmosférickém pCO2

vznik low-frekvence, vysoce-amplituda, kvazi-periodické (∼100-kyr), ledovcové variabilitu během středního Pleistocénu v nepřítomnosti jakékoli významné změny v orbitální nutí označuje zásadní změnu vnitřního klimatického systému. Tento přechod středního pleistocénu (MPT) začal 1250 ka a byl dokončen 700 ka. Jeho nástup byl doprovázen poklesem teploty mořského povrchu (SSTs) v oblastech severního Atlantiku a tropického oceánu a zvýšením africké a asijské vyprahlosti a monzunové intenzity. Během MPT, dlouhodobé průměrné objemu ledu postupně zvýšil o ∼50 m moře-úroveň ekvivalentní, vzhledem k tomu, že nízké frekvence led-objem variabilita zkušení 100-kyr klidu se soustředil na 1000 ka následuje jeho znovuobjevení ∼900 ka, i když jako široký pás moci, spíše než úzké, přetrvávající 100-kyr cyklu. Další změny na 900 ka naznačují, že se jedná o důležitý čas, během MPT, počínaje 80-kyr případě extrémní SST chlazení následuje částečné oživení a následnou stabilizaci dlouhodobých Severním Atlantiku a tropických oceánu SSTs, rostoucí Jižního Oceánu SST variabilita primárně je jim přiřazen program teplejších meziledových dob, ztráta trvalého subpolar moře ledovců, ale i vznik nízkofrekvenční variabilita v Pacifiku SSTs a globální deep-ocean oběhu. Od roku 900 ka jsou ledové příkrovy jedinou složkou klimatického systému, která vykazuje konzistentní nízkofrekvenční variabilitu. S výjimkou u-univerzální organizace nízkofrekvenční energie spojené s námořní izotop etapy 11 a 12, všechny ostatní komponenty vykazují nekonzistentní rozložení moci v frekvence-čas, prostor, což naznačuje vysoce nelineární odezvy systému na orbitální a ledu-list nutit.

Většina hypotéz pro původ MPT vyvolat reakci na dlouhodobé chlazení, případně vyvolané snížením atmosférického pCO2. Žádná z těchto hypotéz, nicméně, odpovídá za geologické omezení, že nejčasnější ledové příkrovy severní polokoule pokrývaly podobnou nebo větší oblast než ty, které následovaly po MPT. Vzhledem k tomu, že MPT byla spojena se zvýšením objemu ledu, toto omezení vyžaduje, aby ledové příkrovy po MPT byly podstatně silnější než ledové příkrovy před MPT, což naznačuje změnu subglaciálních podmínek, které ovlivňují dynamiku ledu. My přezkoumat důkazy na podporu hypotézy, že takové zvýšení tloušťka ledu došlo jako krystalické Precambrian Štít podloží se stal vystavena ledovcové eroze tlustý plášť z hornin. Tato expozice substrátu s vysokým třením způsobila silnější ledové pláty, s doprovodnou změnou jejich reakce na orbitální nucení. Údaje o izotopech mořského uhlíku naznačují rychlý přenos organického uhlíku na anorganický uhlík v oceánském systému během MPT. Pokud tento uhlík pochází z terrigenous zdrojů, zvýšení atmosférického pCO2 je pravděpodobné, že by, což je v rozporu s důkazy pro rozšířené chlazení, Zřejmě rychlý přenos uhlíku ze suchozemských zdrojů, je těžké se smířit s postupnou erozí hornin. Více pravděpodobné, že zdrojem organického uhlíku a živin (která by zmírnila vzestup pCO2) je z police a horní části svahu mořských sedimentů, které byly plně vystaveni poprvé v miliony let v reakci na zesílení a ledové pokrývky klesá sealevels během MPT. Modelování ukazuje, že hornin erozí a následnou expozici krystalické podloží by způsobit zvýšení dlouhodobé zvětrávání silikátových sazby, v dobré shodě s mořskými Sr a Os izotopové záznamy. Používáme cyklu uhlíku modelu ukázat, že post-MPT zvýšení silikátová zvětrávání sazby by nižší atmosférického pCO2 o 7-12 ppm, což naznačuje, že obsluha chlazení může být důležitou zpětnou vazbu, což způsobuje MPT.