middle Pleistocen transition: egenskaper, mekanismer og implikasjoner for langsiktige endringer i atmosfærisk pco2

fremveksten av lavfrekvent, høy amplitude, kvasi-periodisk (∼100-kyr) glacial variabilitet under middle Pleistocen i fravær av noen signifikant endring i orbital tvinge indikerer en grunnleggende endring internt i klimasystemet. Denne middle Pleistocene transition (mpt) begynte 1250 ka og ble fullført ved 700 ka. Utbruddet var ledsaget av nedgang i sjøoverflatetemperaturer (SSTs) I Nord-Atlanteren og tropiske havområder og en økning I Afrikansk Og Asiatisk tørrhet og monsunintensitet. I LØPET AV MPT økte det langsiktige gjennomsnittlige isvolumet gradvis med ∼50 m havnivå, mens lavfrekvent isvolumvariabilitet opplevde en 100-kyr lull sentrert på 1000 ka etterfulgt av sin tilbakekomst ∼900 ka, men som et bredt bånd av kraft i stedet for en smal, vedvarende 100-kyr syklus. Ytterligere endringer ved 900 ka indikerer at dette er en viktig tid under MPT, som begynner med en 80-kyr-hendelse med ekstrem sst-kjøling etterfulgt av delvis gjenoppretting og påfølgende stabilisering av Langsiktige Nord-Atlantiske Og tropiske Havssts, økende SST-variabilitet i Sørishavet, hovedsakelig forbundet med varmere interglacialer, tap av permanent subpolar havisdekning, og fremveksten av lavfrekvent variabilitet I Stillehavs SSTs og global dyphavssirkulasjon. Siden 900 ka har isark vært den eneste komponenten i klimasystemet for å vise konsekvent lavfrekvent variabilitet. Med unntak av en nær-universell organisering av lavfrekvent kraft assosiert med marine isotop trinn 11 og 12, alle andre komponenter viser en inkonsekvent fordeling av makt i frekvens – tid plass, noe som tyder på en svært ikke-lineær system respons på orbital og is-ark tvinge.

de fleste hypoteser for OPPRINNELSEN TIL MPT påkaller et svar på en langsiktig avkjøling, muligens indusert av redusert atmosfærisk pCO2. Ingen av disse hypotesene, derimot, står for den geologiske begrensningen at de tidligste Nordlige Halvkule isdekket dekket et lignende eller større område enn de som fulgte MPT. Gitt AT MPT var assosiert med en økning i isvolum, krever denne begrensningen at post-MPT-isarkene var vesentlig tykkere enn pre-MPT-isark, noe som indikerer en endring i subglaciale forhold som påvirker isdynamikken. Vi gjennomgår bevis til støtte for hypotesen om at en slik økning i istykkelsen skjedde som krystallinsk Prekambrisk Skjold berggrunn ble eksponert ved glacial erosjon av en tykk mantel av regolitt. Denne eksponeringen av et høyfriksjonssubstrat forårsaket tykkere isplater, med en tilhørende endring i deres respons på orbitalstyrken. Marine karbonisotopdata indikerer en rask overføring av organisk karbon til uorganisk karbon i havsystemet under MPT. Hvis dette karbonet kom fra terrigenous kilder, ville en økning i atmosfærisk pCO2 være sannsynlig, noe som er uforenlig med bevis for utbredt kjøling, Tilsynelatende rask karbonoverføring fra jordbaserte kilder er vanskelig å forene med gradvis erosjon av regolitt. En mer sannsynlig kilde til organisk karbon og næringsstoffer (som vil redusere pco2-stigningen) er fra hylle og øvre skråning marine sedimenter, som var fullt eksponert for første gang i millioner av år som følge av fortykning av isark og fallende forseglinger under MPT. Modellering indikerer at regolitt erosjon og resulterende eksponering av krystallinsk berggrunn vil føre til en økning i langsiktige silikat forvitring priser, i god avtale med marine sr og Os isotop poster. Vi bruker en karbon syklus modell for å vise at en post-MPT økning i silikat forvitring priser ville senke atmosfærisk pCO2 med 7-12 ppm, noe som tyder på at den tilhørende kjøling kan ha vært en viktig tilbakemelding i å forårsake MPT.