Согласованность орбитальных датировок ледяных кернов Востока и EPICA DC, основанных на зависимости газосодержания льда от местной инсоляции

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены взаимно согласованные орбитальные шкалы возраста ледяных кернов станции Восток и проекта EPICA DC, построенные путем совмещения экспериментальных рядов газосодержания льда с расчётными кривыми местной летней инсоляции. Показано, что точность полученных датировок сопоставима с точностью оптимизированной многопараметрической временной шкалы AICC2023, которая считается наиболее совершенной на сегодняшний день для этих кернов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Хомякова

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт

Email: lipenkov@aari.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. А. Тебенькова

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: lipenkov@aari.ru

Институт наук о Земле

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

В. Я. Липенков

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт

Автор, ответственный за переписку.
Email: lipenkov@aari.ru
Россия, Санкт-Петербург

Д. Рэйно

Институт наук об окружающей среде

Email: lipenkov@aari.ru
Франция, Гренобль

Список литературы

  1. Скакун А.А., Липенков В.Я. Исследование погрешностей орбитального метода датирования льда по данным о его газосодержании на примере ледяного керна со станции Купол Фуджи (Антарктида) // Проблемы Арктики и Антарктики. 2016. Вып. 2 (110). C. 14–29.
  2. Bazin L., Landais A., Lemieux-Dudon B., Toyé Mahamadou Kele H., Veres D., Parrenin F., Martinerie P., Ritz C., Capron E., Lipenkov V., Loutre M.-F., Raynaud D., Vinther B., Svensson A., Rasmussen S.O., Severi M., Blunier T., Leuenberger M., Fischer H., Masson-Delmotte V., Chappellaz J., Wolff E. An optimized multi-proxy, multi-site Antarctic ice and gas orbital chronology (AICC2012) 120–800 ka // Climate Past. 2013. V. 9. P. 1715–1731. https://doi.org/10.5194/cp-9-1715-2013
  3. Bender M. Orbital tuning chronology for the Vostok climate record supported by trapped gas composition // Earth and Planetary Science Letters. 2002. V. 204. P. 275–289.
  4. Bouchet M., Landais A., Grisart A., Parrenin F., Prié F., Jacob R., Fourré E., Capron E., Raynaud D., Lipenkov V.Y., Loutre M.-F., Extier T., Svensson A., Legrain E., Martinerie P., Leuenberger M., Jiang W., Ritterbusch F., Lu Z.-T., Yang G.-M. The Antarctic Ice Core Chronology 2023 (AICC2023) chronological framework and associated timescale for the European Project for Ice Coring in Antarctica (EPICA) Dome C ice core // Climate Past. 2023. V. 19. P. 2257–2286. https://doi.org/10.5194/cp-19-2257-2023
  5. EPICA Community Members. Eight glacial cycles from an Antarctic ice core // Nature. 2004. V. 429. P. 623–628.
  6. Huybers P. Early Pleistocene glacial cycles and the integrated summer insolation forcing // Science. 2006. V. 313 (5786). P. 508–511. https://doi.org/10.1126/science.1125249
  7. Kawamura K., Parrenin F., Lisiecki L., Uemura R., Vimeux F., Severinghaus J.P., Hutterli M.A., Nakazawa T., Aoki S., Jouzel J., Raymo M.E., Matsumoto K., Nakata H., Motoyama H., Fujita S., Goto-Azuma K., Fujii Y., Watanabe O. Northern Hemisphere forcing of climatic cycles in Antarctica over the past 360 000 years // Nature. 2007. V. 448. P. 912–916.
  8. Landais A., Dreyfus G., Capron E., Pol K., Loutre M.-F., Raynaud D., Lipenkov V.Y., Arnaud L., Masson-Delmotte V., Paillard D., Jouzel J., Leuenberger M. Towards orbital dating of the EPICA Dome C ice core using O2/N2 // Climate Past. 2012. V. 8. P. 191–203. https://doi.org/10.5194/cp-8-191-2012
  9. Laskar J., Robutel P., Joutel F., Gastineau M., Correia A.C.M., Levrard B. A long-term numerical solution for the insolation quantities of the Earth // Astronomy and Astrophysics. 2004. V. 428. P. 261–285. https://doi.org/10.1051/0004-6361.20041335
  10. Lemieux-Dudon B., Blayo E., Petit J.R., Waelbroeck C., Svensson A., Ritz C., Barnola J.M., Narcisi B.M., Parrenin F. Consistent dating for Antarctic and Greenland ice cores // Quaternary Science Reviews. 2010. V. 29. P. 8–20. https://doi.org/10.1016/J.QUASCIREV.2009.11.010
  11. Lipenkov V., Candaudap F., Ravoir J., Dulac E., Raynaud D. A new device for air content measurements in polar ice // Journ. of Glaciology. 1995. V. 41 (138). P. 423–429.
  12. Lipenkov V.Ya., Raynaud D., Loutre M.F., Duval P. On the potential of coupling air content and O2/N2 from trapped air for establishing an ice core chronology tuned on local insolation // Quaternary Science Reviews. 2011. V. 30. P. 3280–3289. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2011.07.013.
  13. Martinerie P., Raynaud D., Etheridge D.M., Barnola J.-M., Mazaudier D. Physical and climatic parameters which influence the air content in polar ice // Earth and Planetary Science Letters. 1992. V. 112. P. 1–13.
  14. Martinerie P., Lipenkov V.Ya., Raynaud D., Chappellaz J., Barkov N.I., Lorius C. Air content paleo record in the Vostok ice core (Antarctica). A mixed record of climatic and glaciological parameters // Journ. of Geophysical Research. 1994. V. 99 (D5). P. 10565–10576.
  15. Martinerie P., Lipenkov V., Raynaud D. Correction of the air content measurements in polar ice for the effect of cut bubbles at the surface of the sample // Journ. of Glaciology. 2007. V. 36 (124). P. 299–303.
  16. Mélice J.L., Servain J. The tropical Atlantic meridional SST gradient index and its relationship with the SOI, NAO and Southern Ocean // Journ. of Climate Dynamics. 2003. V. 20 (5). P. 447–464. https://doi.org/10.1007/s00382-002-0289-x
  17. Parrenin F., Barnola J.-M., Beer J., Blunier T., Castellano E., Chappellaz J., Dreyfus G., Fischer H., Fujita S., Jouzel J., Kawamura K., Lemieux-Dudon B., Loulergue I.L., Masson-Delmotte V., Narcisi B., Petit J.-R., Raisbeck G., Raynaud D., Ruth U., Schwander J., Severi M., Spahni R., Steffensen J.P., Svensson A., Udisti R., Waelbroeck C., Wolff E. The EDC3 chronology for the EPICA Dome C ice core // Climate Past. 2007. V. 3. P. 485–497.
  18. Parrenin F., Bazin L., Buizert C., Capron E., Chowdry Beeman J., Corrick E., Drysdale R., Kawamura K., Landais A., Mulvaney R., Oyabu I., Rasmussen S. The Paleochrono probabilistic model to derive a consistent chronology for several paleoclimatic sites // EGUsphere. 2021. P. 21–822. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu21-822
  19. Petit J.R., Jouzel J., Raynaud D., Barkov N.I., Barnola J.M., Basile I., Bender M., Chappellaz J., Davis M., Delague G., Delmotte M., Kotlyakov V.M., Legrand M., Lipenkov V.Ya., Lorius C., Pepin L., Ritz C., Saltzman E., Stievenard M. Climate and atmospheric history of the past 420 000 years from the Vostok ice core, Antarctica // Nature. 1999. V. 399 (6735). P. 429–436.
  20. Raynaud D., Lipenkov V.Ya., Lemieux-Dudon B., Duval P., Loutre M.-F., Lhomme N. The local insolation signature of air content in Antarctic ice. A new step toward an absolute dating of ice records // Earth and Planetary Science Letters. 2007. V. 26. P. 337–349.
  21. Raynaud D., Yin Q., Capron E., Wu Z., Parrenin F., Berger A., Lipenkov V. Local summer temperature changes over the past 440 ka revealed by the total air content in the Antarctic EPICA Dome C ice core // Climate Past. 2024. V. 20. P. 1269–1282. https://doi.org/10.5194/cp-20-1269-2024
  22. Salamatin A.N., Tsyganova E.A., Popov S.V., Lipenkov V.Ya. Ice flow line modeling in ice core data interpretation. Vostok Station (East Antarctica) // Physics of ice core records. 2009. V. 2. P. 167–194.
  23. Veres D., Bazin L., Landais A., Toye Mahamadou Kele H., Lemieux-Dudon B., Parrenin F., Martinerie P., Blayo E., Blunier T., Capron E., Chappellaz J., Rasmussen S., Severi M., Svensson A., Vinther B., Wolff E. The Antarctic ice core chronology (AICC2012): an optimized multi-parameter and multi-site dating approach for the last 120 thousand years // Climate Past. 2013. V. 9. P. 1733–1748. https://doi.org/10.5194/cp-9-1733-2013

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Результаты CWT анализа временных рядов газосодержания (V) ледяных кернов со станций Восток и Конкордия (EDC) и местной инсоляции (ISI) по данным работ (Raynaud et al., 2007; Lipenkov et al., 2011): а – отфильтрованные в полосе пропускания 15–46 тыс. лет и нормированные ряды V (синяя кривая) и ISI390 (красная кривая, ряд перевернут) для керна Востока. Для ряда V использована предварительная датировка по d18Oatm. (Petit et al., 1999); б – то же для керна EDC и ISI380. Для ряда V использована датировка EDC2 (EPICA community members, 2004); в – временное запаздывание отфильтрованных рядов V относительно рядов ISI для кернов Востока (1) и EDC (2), рассчитанное методом CWT

Скачать (570KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Построение взаимно согласованных орбитальных временных шкал ледяных кернов со станций Восток и Конкордия (EDC): а – экспериментальный (точки) и отфильтрованный (кривая) нормированные ряды газосодержания (V) керна Востока, построенные с использованием индивидуальной орбитальной шкалы возраста этого керна; б – то же для керна EDC; в – временное запаздывание отфильтрованных рядов V керна EDC (б) относительно таких же рядов керна Востока (а), определенное методом CWT (кривая) и методом совмещения экстремумов (ромбики). Пустые ромбики соответствуют случаям, когда определение экстремумов хотя бы в одном из рядов затруднено. Порядковые номера экстремумов показаны на верхней панели; г – отфильтрованные ряды газосодержания кернов Востока (1) и EDC (2), построенные с использованием согласованных орбитальных датировок этих кернов, и перевернутый отфильтрованный ряд ISI380 (3). Серые вертикальные полосы обозначают временные интервалы с пониженной амплитудой вариаций местной инсоляции

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Пример высокоамплитудных «неорбитальных» вариаций газосодержания льда (V) в ледяном керне со станции Восток: 1 – керн EDC (барометрическим метод измерения V); 2 – керн из скважин 3Г и 4Г на станции Восток (волюметрический метод); 3 – керн из скважины 5Г на станции Восток (барометрический метод)

Скачать (150KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Отклонение орбитальных датировок, полученных по газосодержанию льда для кернов Востока (а) и EDC (б), от оптимизированных временных шкал этих кернов AICC2012 и AICC2023. Чёрными кривыми показаны отклонения индивидуальных (точечная линия) и взаимно согласованных (сплошная линия) орбитальных датировок от временной шкалы AICC2012, красными кривыми – отклонения этих датировок от временной шкалы AICC2023. Возраст по оси абсцисс соответствует той шкале AICC, относительно которой показаны отклонения орбитальных датировок. Светло-серой заливкой обозначена область стандартной погрешности шкалы AICC2012, темно-серой – область стандартной ошибки AICC2023

Скачать (471KB)
Метаданные


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.