Insights on the timing, global sulfate lifecycle and climate impact of Earth’s largest (pre-) historic volcanic eruptions
Notice bibliographique
Résumé
Extratropical volcanic eruptions are commonly thought to be less effective at driving large-scale surface cooling than tropical eruptions, and only the latter are commonly thought to be able to distribute sulfate globally. Here, we test both of these assumptions using a network of ice cores from the polar regions of Antarctica and Greenland covering the past 15’000 years and climate-aerosol modeling. We employ state-of-the-art analyses of trace elements, cryptoptephra and sulphur isotopes (Burke et al., 2019) to gain new insights into the timing of past eruptions, their stratospheric sulphur mass injections and subsequent sulphate aerosol lifecycle. We use this information to estimate the climate impact potential due to negative radiative forcing caused by Earth’s largest volcanic eruptions since the last Glacial. Our analysis encompasses over 1’000 eruptions and include the caldera-forming eruptions of Okmok II (Alaska, 43 BCE, VEI=6, 53°N; McConnell et al., 2020), Aniakchak II (Alaska, 1600s BCE, VEI=6, 57°N), Crater Lake (Mazama, Oregon, 5600s BCE, VEI=7, 43°N) and Laacher See (Germany, c. 13 ka BP, VEI=6, 50°N). We use our reconstructed radiative forcing and the coupled earth system models MPI-ESM1.2 and CESM (version 1.2.2) to analyze the climatic impact caused by these eruptions and compare the simulated temperature response with temperature reconstructions based on ultra-long tree-ring chronologies. Finally, based on these comparisons, we propose a number of stratigraphic age tie-points to anchor ice-core chronologies from Greenland (GICC05) and Antarctica (WD2014) to the absolute dated tree-ring chronology. We thereby aim to improve proxy synchronization throughout the Holocene -- a prerequisite for detection and attribution studies -- and invite the paleo-climate community to update climate proxy records based on ice cores to the latest chronologies. The European Research Council Grant 820047 under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program funded the research project THERA - Timing of Holocene Volcanic eruptions and their radiative aerosol forcing. References: Burke, A., Moore, K. A., Sigl, M., Nita, D. C., McConnell, J. R., and Adkins, J. F.: Stratospheric eruptions from tropical and extra-tropical volcanoes constrained using high-resolution sulfur isotopes in ice cores, Earth Planet Sc Lett, 521, 113-119, 2019. McConnell, J. R., Sigl, M., Plunkett, G., Burke, A., Kim, W., Raible, C. C., Wilson, A. I., Manning, J. G., Ludlow, F. M., Chellman, N. J., Innes, H. M., Yang, Z., Larsen, J. F., Schaefer, J. R., Kipfstuhl, S., Mojtabavi, S., Wilhelms, F., Opel, T., Meyer, H., and Steffensen, J. P.: Extreme climate after massive eruption of Alaska’s Okmok volcano in 43 BCE and effects on the late Roman Republic and Ptolemaic Kingdom, Proceedings of the National Academy of Sciences, 117, 15443-15449, 2020.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».