Paleoceanographic and climatic teleconnections between the subarctic and subtropical North Atlantic during the last interglacial (MIS 5e)

Paläozeanographische und klimatische Telekonnektion zwischen dem subarktischen und subtropischen Nordatlantik während des letzten Interglazials (MIS 5e)

Type Thesis
Date 2018-06-28
Language English, German
Other localization https://macau.uni-kiel.de/servlets/MCRFileNodeServlet/dissertation_derivate_00007799/Zhuravleva_2017_Dissertation.pdf
Author(s) Zhuravleva Anastasia1
University Universität zu Kiel
Discipline Earth sciences and geology
Thesis supervisor Martin Frank
Thesis co-supervisor Schiebel Ralf
Keyword(s) last interglacial, MIS 5e, Greenland ice sheet, AMOC, ITCZ, climatic variability letztes Interglazial, MIS 5e, grönländisches Eisschild, AMOC, ITCZ, klimatische Variabilität
Abstract

The last interglacial, MIS (Marine Isotope Stage) 5e, lasting from about ~129 to 116 ka, holds important implications for the projected global warming, as this geological interval is believed to have been significantly warmer-than-preindustrial. This thesis refines the current understanding of the MIS 5e paleoceanography in the subarctic and subtropical North Atlantic, providing new insights into ice-sheets dynamics and cross-latitudinal climatic teleconnections. For this purpose, a multi-proxy dataset comprising stable isotope compositions, foraminiferal assemblages and lithic as well as X-ray fluorescence data was produced using marine sediments from the Nordic Seas and the Bahama region. Several lines of evidence from the Nordic Seas suggest a strong sea surface freshening that persisted in the region until mid-MIS 5e (~125 ka). Comparison of published data from the Labrador Sea with the new records from the East Greenland margin provides evidence for a millennial-scale sea surface cooling and reduction in vertical water convection during early MIS 5e (at ~126.5 ka), which appears to follow a meltwater discharge event attributed to the Greenland deglaciation. A multiproxy dataset from the Bahama region further reveals a comparable cooling event as found in the high northern latitudes during early MIS 5e. The cooling was associated with a sudden southward displacement of the Intertropical Convergence Zone, in relation to a temporary reduction in deep-water formation. These observations lead to the inference that the persistent high-latitude freshening and unstable deep-water overturning during early MIS 5e accounted for a particularly sensitive climatic regime, resulting in the abrupt cold-warm switches which could be traced across various oceanic basins.

Abstract <p>Die letzte Warmzeit, das interglaziale MIS (Marine Isotope Stage) 5e kann wichtige R&uuml;ckschl&uuml;sse zum Verst&auml;ndnis der gegenw&auml;rtigen globalen Erderw&auml;rmung zulassen, da dieses geologische Intervall (Dauer von ca. ~129 bis 116 ka) durch h&ouml;here Temperaturen gekennzeichnet war als jene in der vorindustriellen Zeit. Diese vorliegende Arbeit vertieft das aktuelle Verst&auml;ndnis der Pal&auml;ozeanographie des MIS 5e im subarktischen und subtropischen Nordatlantik. Sie liefert damit neue Erkenntnisse zur Eisschilddynamik und zu klimatischen Televerbindungen zwischen verschiedenen Breiten der n&ouml;rdlichen Hemisph&auml;re. Zu diesem Zweck wurde ein Multiproxy-Datensatz bestehend aus stabilen Isotopenzusammensetzungen, Foraminiferen-Zusammensetzungen und Litho- sowie R&ouml;ntgenfluoreszenzdaten an Sedimenten aus den subarktischen Meeren und der Bahama-Region erhoben. Mehrere Parameter, die an Kernen aus den subarktischen Meeren untersucht wurden deuten auf eine starke Meeresoberfl&auml;chenauss&uuml;&szlig;ung hin, die in der Region bis zur Mitte des MIS 5e (~125 ka) anhielt. Ein Vergleich von ver&ouml;ffentlichten Daten aus der Labradorsee mit den neuen Multiproxy-Daten vom ostgr&ouml;nl&auml;ndischen Kontinentalhang liefert einen Hinweis f&uuml;r eine tausend Jahre anhaltende Abk&uuml;hlung der Oberfl&auml;chenw&auml;sser und eine Verringerung der vertikalen Wasserkonvektion w&auml;hrend des fr&uuml;hen MIS 5e (bei ~ 126.5 ka), welche auf ein Schmelzwasserereignis hinzuweisen scheint, das der Enteisung des gr&ouml;nl&auml;ndischen Eisschilds zugeschrieben werden kann. Au&szlig;erdem deutet ein Multiproxy-Datensatz von der Bahama-Region auf ein vergleichbares Abk&uuml;hlungsereignis einher mit einer s&uuml;dlichen Verlagerung der Intertropischen Konvergenzzone w&auml;hrend des fr&uuml;hen MIS 5e. Diese Beobachtungen f&uuml;hren zu der Schlussfolgerung, dass die anhaltende Auss&uuml;&szlig;ung und die instabile Tiefenwasserbildung im n&ouml;rdlichen Nordatlantik w&auml;hrend des fr&uuml;hen MIS 5e ein besonders sensibles Klimaregime darstellte, die dann zu den &uuml;berregional beobachteten abrupten Kalt-Warm-Umschl&auml;gen f&uuml;hrte.</p>
Full Text
File Pages Size Access
Publisher's official version 138 12 MB Open access
Top of the page

How to cite 

Zhuravleva Anastasia (2018). Paleoceanographic and climatic teleconnections between the subarctic and subtropical North Atlantic during the last interglacial (MIS 5e) / Paläozeanographische und klimatische Telekonnektion zwischen dem subarktischen und subtropischen Nordatlantik während des letzten Interglazials (MIS 5e). PhD Thesis, Universität zu Kiel. https://archimer.ifremer.fr/doc/00495/60640/