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Enregistrement W2476611825 · doi:10.1016/j.epsl.2016.06.038

Calcium isotope constraints on the marine carbon cycle and CaCO3 deposition during the late Silurian (Ludfordian) positive δ13C excursion

2016· article· en· W2476611825 sur OpenAlexaff
Juraj Farkaš, Jiří Frýda, Chris Holmden

Notice bibliographique

RevueEarth and Planetary Science Letters · 2016
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiquePaleontology and Stratigraphy of Fossils
Établissements canadiensUniversity of Saskatchewan
Organismes subventionnairesHORIZON EUROPE Marie Sklodowska-Curie ActionsGrantová Agentura České RepublikyEuropean Commission
Mots-clésExcursionGeologyDeposition (geology)PaleontologyIsotopes of carbonCalciumCarbon cycleOceanographyGeochemistryIsotopeStructural basinMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

This study investigates calcium isotope variations (δ44/40Ca) in late Silurian marine carbonates deposited in the Prague Basin (Czech Republic), which records one of the largest positive carbon isotope excursion (CIE) of the entire Phanerozoic, the mid-Ludfordian CIE, which is associated with major climatic changes (abrupt cooling) and global sea-level fluctuations. Our results show that during the onset of the CIE, when δ13C increases rapidly from ∼0‰ to ∼8.5‰, δ44/40Ca remains constant at about 0.3±0.1‰ (relative to NIST 915a), while 87Sr/86Sr in well-preserved carbonates are consistent with a typical Ludfordian seawater composition (ranging from ∼0.70865 to ∼0.70875). Such decoupling between δ13C and δ44/40Ca trends during the onset of the CIE is consistent with the expected order-of-magnitude difference in the residence times of Ca (∼106yr) and C (∼105yr) in the open ocean, suggesting that the mid-Ludfordian CIE was caused by processes where the biogeochemical pathways of C and Ca in seawater were mechanistically decoupled. These processes may include: (i) near shore methanogenesis and photosynthesis, (ii) changes in oceanic circulation and stratification, and/or (iii) increased production and burial of organic C in the global ocean. The latter, however, is unlikely due to the lack of geological evidence for enhanced organic C burial, and also because of unrealistic parameterization of the ocean C cycle needed to generate the observed CIE over the relatively short time interval. In contrast, higher up in the section where δ13C shifts back to pre-excursion baseline values, there is a correlated shift to higher δ44/40Ca values. Such coupling of the records of Ca and C isotope changes in this part of the study section is inconsistent with the abovementioned differences in oceanic Ca and C residence times, indicating that the record of δ44/40Ca changes does not faithfully reflect the evolution of the oceanic Ca reservoir, but rather some local processes in the Prague Basin. These can be related to restricted elemental/sediment cycling involving mixing of isotopically distinct Ca sources and carbonate polymorphs (calcite vs. aragonite), and/or possible kinetic Ca isotope effects due to changes in the rate of marine carbonate formation. Evidence supporting the ‘kinetic’ effect in the studied mid-Ludfordian carbonates is indicated by correlated δ44/40Ca and Sr-concentration data (rs=−0.76, p<0.001, n=41) yielding a slope of −0.00097, which is indistinguishable from the ‘kinetic’ slope of abiotic calcite precipitation. Kinetic processes are integral to the model of rapid carbonate precipitation recently proposed by Kozłowski (2015), to explain the origin of the mid-Ludfordian CIE, involving intense methanogenesis/photosynthesis in near shore settings coupled with rapid CaCO3 precipitation (i.e., massive whitings events) and eustatically-controlled carbonate hypersaturation of seawater. More Ca isotope studies are needed to shed light on the question of whether kinetics or mineralogy controls the coupled variations in carbonate δ44/40Ca and δ13C records observed in this study and other large positive CIEs in geological record.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,129
Score d'incertitude au seuil0,747

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,180
Écart entre enseignants0,174 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations53
Publié2016
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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