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Enregistrement W4404618699 · doi:10.5194/cp-2024-74

Newly dated permafrost deposits and their paleo-ecological inventory reveal a much warmer-than-today Eemian in Arctic Siberia

2024· preprint· en· W4404618699 sur OpenAlexaff
Lutz Schirrmeister, Margret Fuchs, Thomas Opel, Andrei Andreev, Frank Kienast, Andrea Schneider, Larisa Nazarova, Larisa Frolova, Svetlana Kuzmina, Т. В. Кузнецова, Vladimir Tumskoy, Heidrun Matthes, Gerrit Lohmann, Guido Grosse, V. Kunitsky, Hanno Meyer, Heike Zimmermann, Ulrike Herzschuh, Thomas Boehmer, Stuart Umbo, Sevasti Modestou, Sebastian F. M. Breitenbach, Anfisa Pismeniuk, Georg Schwamborn, Stephanie Kusch, Sebastian Wetterich

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueGeology and Paleoclimatology Research
Établissements canadiensUniversité du Québec à Rimouski
Organismes subventionnairesBundesministerium für Bildung und ForschungDeutsche ForschungsgemeinschaftLeverhulme TrustRussian Foundation for Fundamental Investigations
Mots-clésPermafrostGeologyThermokarstArcticPaleoclimatologyInterglacialPaleontologyPhysical geographyHoloceneEemianDetritusOceanographyClimate changeSubfossilArctic ecologyPleistoceneGeography

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract. Fossil proxy records in Last Interglacial (LIG, ca. 130–115 ka) lacustrine thermokarst deposits now preserved in permafrost can provide insights into terrestrial Arctic environments during a period when northern hemisphere climate conditions were warmer than today and which might be considered a potential analog for a near-future warmer Arctic. Still, such records are scarce on a circum-Arctic scale and often poorly dated. Even more, the quantitative climate signals of LIG permafrost-preserved deposits have not yet been systematically explored. Here, we synthesize geochronological, cryolithological, paleo-ecological, and modeling data from one of the most thoroughly studied LIG sites in NE Siberia, the permafrost sequences along the coasts of the Dmitry Laptev Strait, i.e., on Bol'shoy Lyakhovsky Island and at the Oyogos Yar coast. We provide chronostratigraphic evidence by new luminescence ages from lacustrine deposits exposed at the southern coast of Bol'shoy Lyakhovsky Island. The infrared-stimulated luminescence (IRSL) ages of 127.3±6.1 ka, 117.8±6.8 ka, and 117.6±6.0 ka capture the MIS 5e sub-stage, i.e., the LIG. The LIG lacustrine deposits are mostly preserved in ice-wedge pseudomorphs of 1-3 m thickness with alternating layers of peaty plant detritus and clayish silt. Ripples and synsedimentary slumping structures indicate shallow-water conditions. The rich fossil record was examined for plant remains (macro-fossils, pollen, sedaDNA), lipid biomarkers, and aquatic and terrestrial invertebrates (cladocera, mussels, snails, ostracods, chironomids, and beetles). Most proxy data and also paleoclimate model results indicate a regional LIG climate significantly (ca. 5 to 10 °C) warmer than today. Plant macrofossil data reflect mean temperatures of the warmest month (MTWA) of 12.7–15.3 °C for Oyogos Yar and 10.3–12.9 °C for Bol'shoy Lyakhovsky, while pollen-based reconstructions show mean MTWA of 9.0±3.0 °C and 9.7±2.9 °C as well as mean annual precipitation (MAP) of 271±56 mm and 229±22 mm, respectively. The biomarker-based reconstruction of the Air Growing Season Temperature (Air GST) using GDGTs is 2.8±0.3 °C. The fossil beetle-based mutual climatic range is 8 to 10.5 °C for MTWA and –34 to –26 °C for the mean temperature of the coldest month (MTCO) on Bol'shoy Lyakhovsky Island and 8 to 14 °C for MWTA and –38 to –26 °C for MTCO on Oyogos Yar. The chironomid-based MTWA varies between 9.4±1.7 and 15.3±1.5 °C and the water depth (WD) between 1.7±0.9 and 5.6±1.0 m on Bol'shoy Lyakhovsky Island. Prior findings from Oyogos Yar in the literature suggest an MTWA of 12.9±0.9 °C and a WD of 2.2±1.1 m. The first-time application of clumped isotopes to permafrost-preserved biogenic calcite of ostracods and bivalves reconstruct near-surface water temperature of 10.3±3.0 °C and bottom water temperatures of 1.5±5.3 °C in thermokarst lakes during summers. PaleoMIP Model simulations (PIobs+(lig127k-PI)) of the LIG show warmer MTWA compared to modern conditions (by 4.4±1.0 °C for Bol'shoy Lyakhovsky and 4.5±1.2 °C for Oyogos Yar) but currently underestimate the Eemian warming reconstructed from our multiple paleoecological proxies. The LIG warming mainly affected summer conditions, whereas modern and future warming will rather impact winter conditions. As the LIG annual mean temperature is often used as an analog for the future climate in the High Arctic, the proxy-model mismatch highlights the urgent need for more systematic quantitative proxy-based temperature reconstructions in the Arctic and more sophisticated Earth system models capable of capturing Arctic paleoenvironmental conditions.

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut 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 enseignants0,015
Score d'incertitude au seuil0,030

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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 Opus0,026
Tête enseignante GPT0,254
Écart entre enseignants0,229 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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

Citations1
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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