Local artifacts in ice core methane records caused by layered bubble trapping and in situ production: a multi-site investigation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Advances in trace gas analysis allow localised, non-atmospheric features to be resolved in ice cores, superimposed on the coherent atmospheric signal. These high-frequency signals could not have survived the low-pass filter effect that gas diffusion in the firn exerts on the atmospheric history and therefore do not result from changes in the atmospheric composition at the ice sheet surface. Using continuous methane (CH4) records obtained from five polar ice cores, we characterise these non-atmospheric signals and explore their origin. Isolated samples, enriched in CH4 in the Tunu13 (Greenland) record are linked to the presence of melt layers. Melting can enrich the methane concentration due to a solubility effect, but we find that an additional in situ process is required to generate the full magnitude of these anomalies. Furthermore, in all the ice cores studied there is evidence of reproducible, decimetre-scale CH4 variability. Through a series of tests, we demonstrate that this is an artifact of layered bubble trapping in a heterogeneous-density firn column; we use the term “trapping signal” for this phenomenon. The peak-to-peak amplitude of the trapping signal is typically 5 ppb, but may exceed 40 ppb. Signal magnitude increases with atmospheric CH4 growth rate and seasonal density contrast, and decreases with accumulation rate. Significant annual periodicity is present in the CH4 variability of two Greenland ice cores, suggesting that layered gas trapping at these sites is controlled by regular, seasonal variations in the physical properties of the firn. Future analytical campaigns should anticipate high-frequency artifacts at high-melt ice core sites or during time periods with high atmospheric CH4 growth rate in order to avoid misinterpretation of such features as past changes in atmospheric composition.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».