Polarer Ozean

Es wird ein eindimensionales thermodynamisches Modell des Meereises vorgestellt, das die Effekte von Schneedecke, Eis-Salinität und interne Erwärmung aufgrund der Durchdringung von Sonnenstrahlung einschließt. Oberflächen-Energiebilanzen bestimmen die Raten von Ablation und Akkretion; Diffusionsgleichungen regeln den Wärmetransport innerhalb des Eises und des Schnees. Die einfallenden Strahlungs- und turbulenten Flüsse, der ozeanische Wärmefluss, die Eis-Salinität, die Schneeanhäufung und die Oberflächenalbedo werden als Funktionen der Zeit spezifiziert. Ausgehend von einer beliebigen Anfangsbedingung wird das Modell numerisch integriert, bis jährliche Gleichgewichtsmuster von Temperatur und Dicke erreicht sind. Das Modell wird auf die zentrale Arktis angewendet. Die Eingabewerte für den ersten Test des Modells basieren auf Beobachtungsdaten. Die vom Modell vorhergesagten Werte für die durchschnittliche Eisdicke (288 cm), die Menge der Oberflächenablation (40 cm) und das Temperaturfeld stimmen eng mit Feldbeobachtungen überein. Andere Ergebnisse des Modells deuten darauf hin, dass unter den gegenwärtigen Bedingungen der Ozean 1 bis 2 kcal/cm² Jahr dem Eis zuführen muss; zusätzliche 4 kcal/cm² Jahr würden dazu führen, dass das Eis verschwindet. Jährliche Schneetiefen von weniger als 70 cm zeigen wenig Einfluss auf die Gleichgewichtsdicke; Schneetiefen größer als 70 cm würden zu viel dickerem Eis führen. Der Vergleich von beobachteten und berechneten Temperaturprofilen deutet darauf hin, dass etwa 2,0 bis 2,5 kcal/cm² Jahr der einfallenden Kurzwellenstrahlung das Eis durchdringt und zur internen Erwärmung beiträgt. Durchschnittliche Eisalbedos unter 0,50 würden dazu führen, dass das Eis in wenigen Jahren verschwindet.

@article{doi101029jc076i006p01550,
    author = "Maykut, Gary A. and Untersteiner, Norbert",
    title = "Some results from a time-dependent thermodynamic model of sea ice",
    year = "1971",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Es wird ein eindimensionales thermodynamisches Modell des Meereises vorgestellt, das die Effekte von Schneedecke, Eis-Salinität und interne Erwärmung aufgrund der Durchdringung von Sonnenstrahlung einschließt. Oberflächen-Energiebilanzen bestimmen die Raten von Ablation und Akkretion; Diffusionsgleichungen regeln den Wärmetransport innerhalb des Eises und des Schnees. Die einfallenden Strahlungs- und turbulenten Flüsse, der ozeanische Wärmefluss, die Eis-Salinität, die Schneeanhäufung und die Oberflächenalbedo werden als Funktionen der Zeit spezifiziert. Ausgehend von einer beliebigen Anfangsbedingung wird das Modell numerisch integriert, bis jährliche Gleichgewichtsmuster von Temperatur und Dicke erreicht sind. Das Modell wird auf die zentrale Arktis angewendet. Die Eingabewerte für den ersten Test des Modells basieren auf Beobachtungsdaten. Die vom Modell vorhergesagten Werte für die durchschnittliche Eisdicke (288 cm), die Menge der Oberflächenablation (40 cm) und das Temperaturfeld stimmen eng mit Feldbeobachtungen überein. Andere Ergebnisse des Modells deuten darauf hin, dass unter den gegenwärtigen Bedingungen der Ozean 1 bis 2 kcal/cm² Jahr dem Eis zuführen muss; zusätzliche 4 kcal/cm² Jahr würden dazu führen, dass das Eis verschwindet. Jährliche Schneetiefen von weniger als 70 cm zeigen wenig Einfluss auf die Gleichgewichtsdicke; Schneetiefen größer als 70 cm würden zu viel dickerem Eis führen. Der Vergleich von beobachteten und berechneten Temperaturprofilen deutet darauf hin, dass etwa 2,0 bis 2,5 kcal/cm² Jahr der einfallenden Kurzwellenstrahlung das Eis durchdringt und zur internen Erwärmung beiträgt. Durchschnittliche Eisalbedos unter 0,50 würden dazu führen, dass das Eis in wenigen Jahren verschwindet.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jc076i006p01550",
    doi = "10.1029/jc076i006p01550",
    openalex = "W2056294409",
    references = "doi102307140764"
}

Tiefseebohrungen im antarktischen Bereich (Deep‐Sea Drilling Project Legs 28, 29, 35 und 36) haben viele neue Daten über die Entwicklung der um den Antarktisring herum verlaufenden Zirkulation und die damit eng verbundene glaziale Evolution der Antarktis geliefert. Der antarktische Kontinent befand sich seit dem mittleren bis späten Mesozoikum in einer hochgradigen Position. Die Vergletscherung begann viel später, im mittleren Tertiär, was zeigt, dass eine Position nahe dem Pol nicht ausreicht, um eine Vergletscherung zu bewirken. Stattdessen entwickelte sich die kontinentale Vergletscherung, als das gegenwärtige Zirkulationssystem des Südatlantiks sich etablierte, während Hindernisse in Form von Landmassen beiseite gerückt wurden. Während des Paläozäns (t = ∼65 bis 55 m.y. ago) waren Australien und die Antarktis verbunden. Im frühen Eozän (t = ∼55 m.y. ago) begann Australien, sich von der Antarktis nach Norden zu bewegen und bildete einen Ozean, obwohl der um den Antarktisring herum verlaufende Fluss durch den kontinentalen Süd-Tasmanischen Anstieg und Tasmanien blockiert wurde. Während des Eozäns (t = 55 bis 38 m.y. ago) war der Südatlantik relativ warm und der Kontinent weitgehend nicht vergletschert. In einigen Regionen gab es kühle gemäßigte Vegetation. Bis zum späten Eozän (t = ∼39 m.y. ago) hatte sich eine Verbindung mit flachem Wasser zwischen dem südlichen Indischen und dem Pazifischen Ozean über den Süd-Tasmanischen Anstieg entwickelt. Der erste große klimatisch-glaziale Schwellenwert wurde vor 38 m.y. ago nahe der Eozän-Oligozän-Grenze überschritten, als sich erhebliches antarktisches Meereis zu bilden begann. Dies führte zu einem schnellen Temperaturabfall in den Tiefenwasserschichten von etwa 5°C und einer großen Krise in der Tiefsee-Fauna. Die thermohaline ozeanische Zirkulation wurde zu dieser Zeit ähnlich wie heute initiiert. Die daraus resultierende Änderung des Klimaregimes erhöhte die Aktivität des Tiefenwassers über weite Bereiche der Tiefseebecken, was zu einer starken Sedimenterosion führte, insbesondere im westlichen Teil der Ozeane. Eine große (∼2000 m) und scheinbar schnelle Vertiefung trat auch in der Tiefe der Kalziumkarbonat-Kompensation (CCD) auf. Dieser klimatische Schwellenwert wurde überschritten als Ergebnis der allmählichen Isolierung der Antarktis von Australien und möglicherweise der Öffnung des Drake-Passes. Während des Oligozäns (t = 38 bis 22 m.y. ago) trat wahrscheinlich eine weit verbreitete Vergletscherung in ganz Antarktika auf, obwohl es keinen Eisschild gab. Bis zum mittleren bis späten Oligozän (t = ∼30 bis 25 m.y. ago) hatte sich ein tiefgreifender um den Antarktisring herum verlaufender Fluss südlich des Süd-Tasmanischen Anstiegs entwickelt, da dieser sich ausreichend von Victoria Land, Antarktika, getrennt hatte. Eine wesentliche Neuorganisation führte zu Mustern der Verteilung von Tiefseesedimenten in der südlichen Hemisphäre. Der nächste Hauptklimaschwellenwert wurde während des mittleren Miozäns (t = 14 bis 11 m.y. ago) überschritten, als sich der antarktische Eisschild bildete. Dies geschah etwa zur Zeit der Schließung des australisch-indonesischen Tiefseepasses. Während des frühen Miozäns begannen kalkige biogene Sedimente nach Norden durch siliziumhaltige biogene Sedimente mit höheren Sedimentationsraten verdrängt zu werden, was den Beginn einer Zirkulation widerspiegelt, die mit der Entwicklung der antarktischen Konvergenz zusammenhängt. Seit dem mittleren Miozän ist der östlich-antarktische Eisschild ein halbpermanentes Merkmal geblieben, das einige Änderungen im Volumen aufweist. Die wichtigsten davon traten während des jüngsten Miozäns (t = ∼5 m.y. ago) auf, als die Eisvolumina jenseits der heutigen Werte anstiegen. Dieses Ereignis stand in Zusammenhang mit einer globalen Klimakühlung, einer schnellen nördlichen Bewegung von etwa 300 km der antarktischen Konvergenz und einem eustatischen Meeresspiegelabfall, der möglicherweise teilweise für die Isolierung des Mittelmeerbeckens verantwortlich war. Die Entwicklung der Eisschilde in der nördlichen Hemisphäre begann vor etwa 2,5–3 m.y. ago, was den nächsten großen globalen klimatischen Schwellenwert darstellte, und wurde von den wohlbekannten großen Schwankungen der nördlichen Eisschilde gefolgt. Im Südatlantik markiert das Quartär einen Höhepunkt der Aktivität der ozeanischen Zirkulation, wie er durch weit verbreitete Tiefseeerosion, sehr hohe biogene Produktivität an der antarktischen Konvergenz und daraus resultierende hohe Raten der biogenen Sedimentation sowie eine maximale nördliche Verteilung von Eisgerüstenrefräkten reflektiert wird.

@article{doi101029jc082i027p03843,
    author = "Kennett, James P.",
    title = "Zenozoische Evolution der antarktischen Vergletscherung, des pazifischen Ozeans und deren Einfluss auf die globale Paläo-Ozeanographie",
    year = "1977",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Tiefseebohrungen in der antarktischen Region (Deep-Sea Drilling Project Legs 28, 29, 35 und 36) haben viele neue Daten über die Entwicklung der umantarktischen Zirkulation und die damit eng verbundene Vergletscherung der Antarktis geliefert. Der antarktische Kontinent befand sich seit dem mittleren bis späten Mesozoikum in einer hohen Breitengradposition. Die Vergletscherung begann jedoch viel später, im mittleren Tertiär, was zeigt, dass eine Position nahe dem Pol nicht ausreicht, um eine Vergletscherung zu bewirken. Stattdessen entwickelte sich die kontinentale Vergletscherung, als das gegenwärtige Zirkulationssystem des Südatlantiks etabliert wurde, indem sich die Hindernisse in Form von Landmassen bewegten. Während des Paläozäns (t = ∼65 bis 55 Millionen Jahre vor heute) waren Australien und die Antarktis verbunden. Im frühen Eozän (t = ∼55 Millionen Jahre vor heute) begann Australien, sich von der Antarktis nach Norden zu bewegen und bildete einen Ozean, obwohl die umantarktische Strömung durch den kontinentalen Süd-Tasmanischen Anstieg und Tasmanien blockiert wurde. Während des Eozäns (t = 55 bis 38 Millionen Jahre vor heute) war der Südatlantik relativ warm und der Kontinent weitgehend nicht vergletschert. In einigen Regionen gab es kühle gemäßigte Vegetation. Bis zum späten Eozän (t = ∼39 Millionen Jahre vor heute) hatte sich eine Verbindung mit flachem Wasser zwischen dem südlichen Indischen und dem Pazifischen Ozean über den Süd-Tasmanischen Anstieg entwickelt. Der erste große klimatische-Gletscher-Schwellenwert wurde vor 38 Millionen Jahren nahe der Eozän-Oligozän-Grenze überschritten, als sich erhebliches antarktisches Meereis zu bilden begann. Dies führte zu einem schnellen Temperaturabfall in den Tiefenwasserschichten von etwa 5°C und einer großen Krise in der Tiefsee-Fauna. Die thermohaline ozeanische Zirkulation wurde zu dieser Zeit ähnlich wie heute initiiert. Die daraus resultierende Änderung des Klimaregimes erhöhte die Aktivität des Tiefenwassers über weite Bereiche der Tiefseebecken, was zu erheblicher Sedimenterosion führte, insbesondere im westlichen Teil der Ozeane. Eine große (∼2000 m) und scheinbar schnelle Vertiefung trat auch in der Tiefe des Kalziumkarbonat-Kompensationsniveaus (CCD) auf. Dieser klimatische Schwellenwert wurde überschritten als Ergebnis der allmählichen Isolation der Antarktis von Australien und möglicherweise der Öffnung des Drake-Passes. Während des Oligozäns (t = 38 bis 22 Millionen Jahre vor heute) trat wahrscheinlich eine weit verbreitete Vergletscherung in der gesamten Antarktis auf, obwohl es keinen Eisschild gab. Bis zum mittleren bis späten Oligozän (t = ∼30 bis 25 Millionen Jahre vor heute) hatte sich eine tiefgreifende umantarktische Strömung südlich des Süd-Tasmanischen Anstiegs entwickelt, da dieser sich ausreichend von Victoria Land, Antarktis, getrennt hatte. Dies führte zu einer großen Neuorganisation der Sedimentverteilungsmuster im Südhälfen-Tiefsee. Der nächste Hauptklimaschwellenwert wurde während des mittleren Miozäns (t = 14 bis 11 Millionen Jahre vor heute) überschritten, als sich der antarktische Eisschild bildete. Dies geschah etwa zur Zeit der Schließung des australisch-indonesischen Tiefseepasses. Während des frühen Miozäns begannen kalkige biogene Sedimente, nach Norden durch siliziumhaltige biogene Sedimente mit höheren Sedimentationsraten verdrängt zu werden, was den Beginn einer Zirkulation im Zusammenhang mit der Entwicklung der antarktischen Konvergenz widerspiegelt. Seit dem mittleren Miozän ist der östlich-antarktische Eisschild ein halbpermanentes Merkmal geblieben, das einige Änderungen im Volumen aufweist. Die wichtigsten davon traten während des spätesten Miozäns (t = ∼5 Millionen Jahre vor heute) auf, als die Eisvolumina jenseits der heutigen Werte anstiegen. Dieses Ereignis war mit einer globalen Klimakühlung, einer schnellen nördlichen Bewegung von etwa 300 km der antarktischen Konvergenz und einem eustatischen Meeresspiegelabfall verbunden, der möglicherweise teilweise für die Isolation des Mittelmeerbeckens verantwortlich war. Die Entwicklung der Eisschilde im nördlichen Hemisphären begann vor etwa 2,5–3 Millionen Jahren, was den nächsten großen globalen klimatischen Schwellenwert darstellt, und wurde von den wohlbekannten großen Schwankungen der nördlichen Eisschilde gefolgt. Im Südatlantik markiert das Quartär einen Höhepunkt der Aktivität der ozeanischen Zirkulation, wie er durch weit verbreitete Tiefseeerosion, sehr hohe biogene Produktivität an der antarktischen Konvergenz und daraus resultierende hohe Raten der biogenen Sedimentation sowie die maximale nördliche Verteilung von Eis-transportiertem Schutt reflektiert wird.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jc082i027p03843",
    doi = "10.1029/jc082i027p03843",
    openalex = "W2016564007",
    references = "doi1010160025322771900533, doi1010160025322777900457, doi1010160033589473900525, doi1010160033589476900478, doi101017s0032247400063804, doi101038260513a0, doi101086626295, doi102475ajs2683193, doi102973dsdpproc291171975, doi102973dsdpproc291975"
}

@article{doi1013062f91804f16ce11d78645000102c1865d,
    author = "Thiede, J.",
    title = "Ozeane und Klima während des Känozoikums: ABSTRACT",
    year = "1979",
    journal = "AAPG Bulletin",
    url = "https://www.semanticscholar.org/paper/9cb0408bda5737d27581c82baf3977fb07e49d83",
    doi = "10.1306/2F91804F-16CE-11D7-8645000102C1865D",
    is_oa = "true",
    semanticscholar_citation_count = "1",
    semanticscholar_id = "9cb0408bda5737d27581c82baf3977fb07e49d83",
    volume = "63"
}

Faunistische und lithologische Beweise werden verwendet, um paläoozeanographische Ereignisse über die letzten 4,5 Millionen Jahre zu rekonstruieren. Der Beginn der jährlichen Meereisbedeckung wird auf etwa 0,7 Millionen Jahre datiert.

@article{doi101126science2094456557,
    author = "Herman, Yvonne und Hopkins, David M.",
    title = "Arctic Oceanic Climate in Late Cenozoic Time",
    year = "1980",
    journal = "Science",
    abstract = "Faunistische und lithologische Beweise werden verwendet, um paläoozeanographische Ereignisse über die letzten 4,5 Millionen Jahre zu rekonstruieren. Der Beginn der jährlichen Meereisbedeckung wird auf etwa 0,7 Millionen Jahre datiert.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.209.4456.557",
    doi = "10.1126/science.209.4456.557",
    openalex = "W2041936540",
    references = "doi1010160016703773901543, doi101029jc076i006p01550, doi101038270216a0, doi101126science15838041001, doi101126science2024365305, doi101126science2044389173, doi1011300091761319786630pcotio20co2, doi1023071216157, doi1023072412512, openalexw614266484"
}

@misc{herman1980arctic1,
    author = "Herman, Y. und Hopkins, D. M",
    title = "Klima des arktischen Ozeans im späten Zänozoikum",
    year = "1980",
    howpublished = "Science, v. 209, p. 557-562",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Herman, Y., und Hopkins, D. M., 1980, Klima des arktischen Ozeans im späten Zänozoikum: Science, v. 209, p. 557-562.}"
}

Es wird eine kurze Diskussion und einige Spekulationen über die Relevanz der Polargebiete für das Klima gegeben. Der Hauptteil des Artikels gibt einen Überblick über die bekannten Gebiete der Tiefenkonvektion im Weltmeer. Es gibt zwei deutlich verschiedene Arten der Konvektion. Die erste ist das klassische Absinken, das an Kontinentalschelf-Hangsyste men auftritt, wie es von verschiedenen Standorten rund um die Antarktis-Küste typisiert wird. Das Einfrieren von Meereis und die daraus resultierende Ausscheidung von Sole erzeugt dichtes, salziges Wasser auf dem Schelf, das den Hang unter einem Gleichgewicht von Coriolis-, Schwerkraft- und Reibungskräften hinabsteigt und dabei das umgebende warme Tiefenwasser mitnimmt. Der zweite Prozess ist die kürzlich beobachtete offene-Ozean-Konvektion, die an Standorten wie dem Mittelmeer, der Labradorsee und zwei Standorten im Weddell-Gyrekreislauf auftritt und für den Grönlandsee hypothesiert wird. Offene-Ozean-Konvektion weist in all diesen Bereichen viele allgemeine Ähnlichkeiten auf: Sie tritt in schmalen (20–50 km) Gebieten auf; sie bildet etwa 10 m³ s⁻¹ Tiefenwasser; sie tritt nur in Regionen mit zyklonischer mittlerer Zirkulation auf; mehr als ein Wassermasse in der mittleren Zirkulation ist beteiligt; eine Vorbedingung scheint erforderlich zu sein; eine gewisse Oberflächenantriebskraft (Abkühlung oder Meereisbildung) ist notwendig; ein gewaltsamer Zerfall des Wassermasses tritt häufig auf Zeitskalen von 2 Wochen auf.

@article{doi101029rg021i001p00001,
    author = "Killworth, Peter D.",
    title = "Deep convection in the World Ocean",
    year = "1983",
    journal = "Reviews of Geophysics",
    abstract = "A brief discussion of, and a little speculation about, the relevance of the polar regions on climate is given. The main body of the paper gives a survey of the known deep convection areas of the world ocean. There are two distinct types of convection. The first is the classic sinking occurring on continental shelf slope systems, as typified by various locations around the Antarctic coast. The freezing of sea ice, and resulting brine ejection, creates dense salty water on the shelf which descends the slope under a balance of Coriolis, gravity, and frictional forces, entraining the surrounding warm deep water as it goes. The second process is the more recently observed open‐ocean convection, occurring in locations such as the Mediterranean, the Labrador Sea, and two locations in the Weddell gyre, and is hypothesized to occur in the Greenland Sea. Open‐ocean convection has many overall similarities in all these areas: it occurs in narrow (20–50 km) areas; it forms about 10 m³ s −l of deep water; it occurs only in regions of cyclonic mean circulation; more than one water mass in the mean circulation is involved; a preconditioning seems to be required; some surface forcing (cooling or sea ice formation) is necessary; a violent breakup of the water mass frequently occurs on time scales of 2 weeks.",
    url = "https://doi.org/10.1029/rg021i001p00001",
    doi = "10.1029/rg021i001p00001",
    openalex = "W2072343733"
}

Saisonale Veränderungen des Arktischen Ozeans sind ein annäherndes Mikrokosmos des gegenwärtigen fortgeschrittenen interglazialen Klimas der Erde. Eine ähnliche Beziehung bestand bereits seit mehreren Millionen Jahren, war der Arktische Ozean des frühen Känozoikums ebenfalls ein Analogon des Erdklimas? Das Fehlen von Polareis während des Kreidezeits ist relativ gut belegt. Während des Känozoikums führte eine weltweite Abnahme der mittleren jährlichen Ozeantemperatur zu Faktoren wie veränderter ozeanischer Zirkulation und niedrigeren atmosphärischen CO/sub 2/ -Niveaus. Begrenzte Daten des Arktischen Ozeans für das mittlere oder späte Eozän deuten auf das Vorhandensein von Auftriebsbedingungen und begleitende hohe Produktivität von Diatomeen, Ebridianern, Silicoflagellaten und Archaeomonaden hin. Während dieses Intervalls wird einige Saisonalität aus der varvenartigen Natur eines einzelnen Sedimentkerns angedeutet. Allerdings unterstützt das Fehlen von Drop-Stones oder jeglichem eisgeschleppten Sediment die Idee eines offenen, eisfreien zentralen Arktischen Ozeans während dieser Zeit. Das spätkreidezeitliche Sediment des Arktischen Ozeans wird als repräsentativ für ungefähr dieselben Bedingungen interpretiert, die für das Eozän vorgeschlagen wurden, und zusammen mit diesen Daten legen sie nahe, dass der zentrale Arktische Ozean während eines Teils, wenn nicht aller ersten 20 my des Känozoikums eisfrei war. Sedimente, die die folgenden 30 my repräsentieren, wurden nicht recovered, aber » bis zum späten Miozän oder frühen Pliozän sammelte sich eisgeschlepptes Sediment an, sowohl Packeis als auch Gletscherbedeckung bedeckten den Arktischen Ozean, was ein zyklisches glaziales Klima widerspiegelt.« weniger

@article{s2003bef2ec97b6182da0be87971bdc5d58d72c9cf,
    author = "Clark, D. L.",
    title = "Eozän Arktischer Ozean und Erdklima des frühen Känozoikums",
    year = "1985",
    journal = "Geol. Soc. Am., Abstr. Programs; (Vereinigte Staaten)",
    abstract = "Saisonale Veränderungen des Arktischen Ozeans sind ein annäherndes Mikrokosmos des gegenwärtigen fortgeschrittenen interglazialen Klimas der Erde. Eine ähnliche Beziehung bestand bereits seit mehreren Millionen Jahren, war der Arktische Ozean des frühen Känozoikums ebenfalls ein Analogon des Erdklimas? Das Fehlen von Polareis während des Kreidezeits ist relativ gut belegt. Während des Känozoikums führte eine weltweite Abnahme der mittleren jährlichen Ozeantemperatur zu Faktoren wie veränderter ozeanischer Zirkulation und niedrigeren atmosphärischen CO/sub 2/ -Niveaus. Begrenzte Daten des Arktischen Ozeans für das mittlere oder späte Eozän deuten auf das Vorhandensein von Auftriebsbedingungen und begleitende hohe Produktivität von Diatomeen, Ebridianern, Silicoflagellaten und Archaeomonaden hin. Während dieses Intervalls wird einige Saisonalität aus der varvenartigen Natur eines einzelnen Sedimentkerns angedeutet. Allerdings unterstützt das Fehlen von Drop-Stones oder jeglichem eisgeschleppten Sediment die Idee eines offenen, eisfreien zentralen Arktischen Ozeans während dieser Zeit. Das spätkreidezeitliche Sediment des Arktischen Ozeans wird als repräsentativ für ungefähr dieselben Bedingungen interpretiert, die für das Eozän vorgeschlagen wurden, und zusammen mit diesen Daten legen sie nahe, dass der zentrale Arktische Ozean während eines Teils, wenn nicht aller ersten 20 my des Känozoikums eisfrei war. Sedimente, die die folgenden 30 my repräsentieren, wurden nicht recovered, aber » bis zum späten Miozän oder frühen Pliozän sammelte sich eisgeschlepptes Sediment an, sowohl Packeis als auch Gletscherbedeckung bedeckten den Arktischen Ozean, was ein zyklisches glaziales Klima widerspiegelt.« weniger",
    url = "https://www.semanticscholar.org/paper/003bef2ec97b6182da0be87971bdc5d58d72c9cf",
    is_oa = "true",
    openalex = "W2238039910",
    semanticscholar_id = "003bef2ec97b6182da0be87971bdc5d58d72c9cf"
}

Diese Studie wurde in Zusammenarbeit mit David Clark von der University of Wisconsin durchgeführt, um die vorherigen Schätzungen niedriger Sedimentationsraten im Arktischen Becken zu bestätigen (siehe Tabelle 7).

@article{crossref1988arctic,
    title = "Arktischer Ozean",
    year = "1988",
    journal = "Radiocarbon",
    abstract = "Diese Studie wurde in Zusammenarbeit mit David Clark von der University of Wisconsin durchgeführt, um die vorherigen Schätzungen niedriger Sedimentationsraten im Arktischen Becken zu bestätigen (siehe Tabelle 7).",
    url = "https://doi.org/10.1017/s0033822200044301",
    doi = "10.1017/s0033822200044301",
    number = "3",
    pages = "277-277",
    volume = "30"
}

@article{doi1011300091761319880160649iolcmb23co2,
    author = "Raymo, Maureen E. und Ruddiman, William F. und Froelich, Philip N.",
    title = "Einfluss der späten zenozoischen Gebirgsbildung auf die ozeanische geochemische Zyklen",
    year = "1988",
    journal = "Geology",
    url = "https://doi.org/10.1130/0091-7613(1988)016<0649:iolcmb>2.3.co;2",
    doi = "10.1130/0091-7613(1988)016<0649:iolcmb>2.3.co;2",
    openalex = "W1966360142"
}

Geologische Beweise deuten darauf hin, dass ein Netto-Vertikal-Anstieg auf einer großen (Kilometer-)Skala und mit beschleunigenden Raten während des mittleren und späten Cenozoikum in Plateaus südasiatischer und westamerikanischer Regionen stattfand. Basierend auf diesem Beweismaterial wurden General Circulation Model-Sensitivitätstests durchgeführt, um die einzigartigen Effekte des Plateau-Anstiegs auf das Klima zu isolieren. Die Experimente simulierten signifikante klimatische Veränderungen an vielen Orten, einige weit entfernt von den angehobenen Regionen. Die grundlegende Richtung der meisten dieser simulierten Reaktionen auf fortschreitenden Anstieg wird durch Veränderungen im geologischen Record bestätigt: Winterkühlung Nordamerikas, Nordeuropas, Nordasiens und des Arktischen Ozeans; Sommer-Trockenheit der westamerikanischen Küste, des eurasischen Inneren und des Mittelmeers; Winter-Trockenheit der nördlichen Ebenen Nordamerikas und des asiatischen Inneren; und Veränderungen über dem Nordatlantik, die eine verstärkte Bildung von Tiefenwasser begünstigen. Die modellierten Veränderungen resultieren aus einer verstärkten orographischen Umleitung von Westwinden, aus zyklonischen und antizyklonischen Oberflächenströmungen, die durch sommerliche Erwärmung und winterliche Kühlung der angehobenen Plateaus induziert werden, sowie aus der Intensivierung vertikaler Zirkulationszellen in der Atmosphäre, verursacht durch Massenaustausche zwischen den sommerlich erwärmten (und winterlich gekühlten) Plateaus und den Mittelmeer-Ozeanen. Diskrepanzen zwischen dem geologischen Record und den Modellsimulationen in Alaska und den Southern Rockies und Ebenen könnten hauptsächlich mit dem Fehlen schmaler Gebirgsbarrieren in der Modell-Orographie zusammenhängen. Zusammengefasst umfassen die beobachteten regionalen Trends einen Großteil des Musters des „späten Cenozoic climatic deterioration" in der nördlichen Hemisphäre, das in den Plio-Pleistozänen Eiszeiten gipfelte. Der Erfolg des Anstieg-Sensitivitätsexperiments bei der Simulation des korrekten Musters und Vorzeichens der meisten beobachteten regionalen klimatischen Trends weist auf den Anstieg als eine wichtige Zwangsfunktion für klimatische Veränderungen im späten Cenozoikum in der nördlichen Hemisphäre bei Zeitskalen länger als orbitale Variationen hin; jedoch deutet die bescheidene Amplitude der an hohen Breiten simulierten durch den Anstieg induzierten Kühlung auf eine wahrscheinliche Notwendigkeit zusätzlicher klimatischer Zwänge hin.

@article{doi101029jd094id15p18409,
    author = "Ruddiman, William F und Kutzbach, John E.",
    title = "Forcing of late Cenozoic northern hemisphere climate by plateau uplift in southern Asia and the American west",
    year = "1989",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Geologische Beweise deuten darauf hin, dass ein Netto-Vertikal-Anstieg auf einer großen (Kilometer-)Skala und mit beschleunigenden Raten während des mittleren und späten Cenozoikum in Plateaus südasiatischer und westamerikanischer Regionen stattfand. Basierend auf diesem Beweismaterial wurden General Circulation Model-Sensitivitätstests durchgeführt, um die einzigartigen Effekte des Plateau-Anstiegs auf das Klima zu isolieren. Die Experimente simulierten signifikante klimatische Veränderungen an vielen Orten, einige weit entfernt von den angehobenen Regionen. Die grundlegende Richtung der meisten dieser simulierten Reaktionen auf fortschreitenden Anstieg wird durch Veränderungen im geologischen Record bestätigt: Winterkühlung Nordamerikas, Nordeuropas, Nordasiens und des Arktischen Ozeans; Sommer-Trockenheit der westamerikanischen Küste, des eurasischen Inneren und des Mittelmeers; Winter-Trockenheit der nördlichen Ebenen Nordamerikas und des asiatischen Inneren; und Veränderungen über dem Nordatlantik, die eine verstärkte Bildung von Tiefenwasser begünstigen. Die modellierten Veränderungen resultieren aus einer verstärkten orographischen Umleitung von Westwinden, aus zyklonischen und antizyklonischen Oberflächenströmungen, die durch sommerliche Erwärmung und winterliche Kühlung der angehobenen Plateaus induziert werden, sowie aus der Intensivierung vertikaler Zirkulationszellen in der Atmosphäre, verursacht durch Massenaustausche zwischen den sommerlich erwärmten (und winterlich gekühlten) Plateaus und den Mittelmeer-Ozeanen. Diskrepanzen zwischen dem geologischen Record und den Modellsimulationen in Alaska und den Southern Rockies und Ebenen könnten hauptsächlich mit dem Fehlen schmaler Gebirgsbarrieren in der Modell-Orographie zusammenhängen. Zusammengefasst umfassen die beobachteten regionalen Trends einen Großteil des Musters des „späten Cenozoic climatic deterioration" in der nördlichen Hemisphäre, das in den Plio-Pleistozänen Eiszeiten gipfelte. Der Erfolg des Anstieg-Sensitivitätsexperiments bei der Simulation des korrekten Musters und Vorzeichens der meisten beobachteten regionalen klimatischen Trends weist auf den Anstieg als eine wichtige Zwangsfunktion für klimatische Veränderungen im späten Cenozoikum in der nördlichen Hemisphäre bei Zeitskalen länger als orbitale Variationen hin; jedoch deutet die bescheidene Amplitude der an hohen Breiten simulierten durch den Anstieg induzierten Kühlung auf eine wahrscheinliche Notwendigkeit zusätzlicher klimatischer Zwänge hin.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jd094id15p18409",
    doi = "10.1029/jd094id15p18409",
    openalex = "W2052368906",
    references = "crossref194241, doi101007bf02861083, doi1010160012825272900384, doi101029jd089id01p01267, doi101029pa002i001p00001, doi101038300321a0, doi101038307429a0, doi101038334333a0, doi101126science19442701121, doi101126science2094456557, doi101130001676061951621111ghosw20co2, doi1011300091761319880160649iolcmb23co2, doi1011751520046919750321515tromit20co2, doi101357002224083788520207, doi102475ajs2837641, doi102973dsdpproc291171975, doi103402tellusav1i28500"
}

Die Erforschung des Klimas und des Klimawandels wird durch einen Mangel an Informationen über die Wirkung von Wolken auf das Strahlungsgleichgewicht der Erde behindert, was als Wolkenstrahlungsantrieb bezeichnet wird. Quantitative Schätzungen der globalen Verteilungen des Wolkenstrahlungsantriebs wurden vom weltraumgestützten Earth Radiation Budget Experiment (ERBE) gewonnen, das 1984 gestartet wurde. Für den Zeitraum April 1985 überstieg der globale kurzwellige Wolkenantrieb [-44,5 Watt pro Quadratmeter (W/m(2))] aufgrund der Verstärkung der planetaren Albedo in seiner Größe den langwelligen Wolkenantrieb (31,3 W/m(2)), der auf den Treibhauseffekt der Wolken zurückzuführen ist. Somit hatten Wolken eine Netto-Kühlwirkung auf die Erde. Dieser Kühlungs-Effekt ist über den mittleren und hohen Breitengraden der Ozeane groß, wobei Werte von -100 W/m(2) erreicht werden. Der monatlich gemittelte langwellige Wolkenantrieb erreichte in den konvektiv gestörten Regionen der Tropen maximale Werte von 50 bis 100 W/m(2). Dieser Erwärmungseffekt wird jedoch fast vollständig durch einen entsprechend großen negativen kurzwelligen Wolkenantrieb aufgehoben, was den empfindlich ausbalancierten Zustand der Tropen anzeigt. Die Größe des beobachteten Netto-Wolkenantriebs ist etwa viermal so groß wie der erwartete Wert des Strahlungsantriebs aus einer Verdopplung von CO(2). Die kurzwelligen und langwelligen Komponenten des Wolkenantriebs sind etwa zehnmal so groß wie diejenigen für eine CO(2)-Verdopplung. Daher können kleine Änderungen in den Wolkenstrahlungsantriebsfeldern eine signifikante Rolle als Klimarückkopplungsmechanismus spielen. Zum Beispiel während vergangener Eiszeiten könnte eine Migration in Richtung Äquator des Feldes des starken, negativen Wolkenstrahlungsantriebs, als Reaktion auf eine ähnliche Migration kühlerer Gewässer, die ozeanische Abkühlung und kontinentale Vergletscherung erheblich verstärkt haben.

@article{doi101126science243488757,
    author = "Ramanathan, V. und Cess, R. D. und Harrison, Edwin F. und Minnis, Patrick und Barkstrom, Bruce R. und Ahmad, Ejaz und Hartmann, Dennis L.",
    title = "Cloud-Radiative Forcing and Climate: Ergebnisse des Earth Radiation Budget Experiment",
    year = "1989",
    journal = "Science",
    abstract = "Die Erforschung des Klimas und des Klimawandels wird durch einen Mangel an Informationen über die Wirkung von Wolken auf das Strahlungsgleichgewicht der Erde behindert, was als Wolkenstrahlungsantrieb bezeichnet wird. Quantitative Schätzungen der globalen Verteilungen des Wolkenstrahlungsantriebs wurden vom weltraumgestützten Earth Radiation Budget Experiment (ERBE) gewonnen, das 1984 gestartet wurde. Für den Zeitraum April 1985 überstieg der globale kurzwellige Wolkenantrieb [-44,5 Watt pro Quadratmeter (W/m(2))] aufgrund der Verstärkung der planetaren Albedo in seiner Größe den langwelligen Wolkenantrieb (31,3 W/m(2)), der auf den Treibhauseffekt der Wolken zurückzuführen ist. Somit hatten Wolken eine Netto-Kühlwirkung auf die Erde. Dieser Kühlungs-Effekt ist über den mittleren und hohen Breitengraden der Ozeane groß, wobei Werte von -100 W/m(2) erreicht werden. Der monatlich gemittelte langwellige Wolkenantrieb erreichte in den konvektiv gestörten Regionen der Tropen maximale Werte von 50 bis 100 W/m(2). Dieser Erwärmungseffekt wird jedoch fast vollständig durch einen entsprechend großen negativen kurzwelligen Wolkenantrieb aufgehoben, was den empfindlich ausbalancierten Zustand der Tropen anzeigt. Die Größe des beobachteten Netto-Wolkenantriebs ist etwa viermal so groß wie der erwartete Wert des Strahlungsantriebs aus einer Verdopplung von CO(2). Die kurzwelligen und langwelligen Komponenten des Wolkenantriebs sind etwa zehnmal so groß wie diejenigen für eine CO(2)-Verdopplung. Daher können kleine Änderungen in den Wolkenstrahlungsantriebsfeldern eine signifikante Rolle als Klimarückkopplungsmechanismus spielen. Zum Beispiel während vergangener Eiszeiten könnte eine Migration in Richtung Äquator des Feldes des starken, negativen Wolkenstrahlungsantriebs, als Reaktion auf eine ähnliche Migration kühlerer Gewässer, die ozeanische Abkühlung und kontinentale Vergletscherung erheblich verstärkt haben.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.243.4887.57",
    doi = "10.1126/science.243.4887.57",
    openalex = "W2053811834",
    references = "doi101002qj49711448209, doi101029jd092id11p13315, doi101029rg024i002p00439, doi101038326655a0, doi101038329403a0, doi1011751520046919720291413caagcf20co2, doi1011751520046919760331831ccaaoa20co2, doi1011751520046919800371233otuoer20co2, doi1011751520046919880451397cfpiag20co2, doi1011751520047719840651170terbe20co2"
}

Ein mathematisches Modell wurde entwickelt, das die Berechnung des atmosphärischen O2-Gehalts über die letzten 570 Millionen Jahre ermöglicht, basierend auf den Einlagerungs- und Verwitterungsraten von organischem Kohlenstoff (C) und Pyrit-Schwefel (S). Die Einlagerungsraten als Funktion der Zeit werden aus einem angenommenen konstanten weltweiten Rate der klastischen Sedimentation und der relativen Häufigkeit sowie dem C- und S-Gehalt der drei Gesteinstypen berechnet: marine Sandsteine und Schiefer, Kohlebecken-Sedimente und andere nicht-marine Klastika (rote Schichten, Arkosen). Nach unserem Modell stimmen die Werte von O2 versus Zeit, unter Verwendung einer konstanten Gesamt-Sedimentationsrate, mit denen überein, die aus variabler Sedimentation abgeleitet wurden, basierend auf heutigen Gesteinsverhältnissen und Schätzungen erosiver Verluste seit der Ablagerung. Diese Übereinstimmung ist das Ergebnis unserer reliance auf die Idee, dass jede Zunahme der weltweiten Sediment-Einlagerung, mit folglich schnellerer Einlagerung von C und S und größerer O2-Produktion, von einer entsprechenden Zunahme der Erosion und erhöhter Exposition von C und S auf den Kontinenten zur O2-Verbrauch durch Verwitterung begleitet sein muss. Es ist die Umverteilung von Sediment zwischen den drei verschiedenen Gesteinstypen, und nicht die Gesamt-Sedimentationsrate, die für die O2-Kontrolle wichtig ist. Um dem System Stabilität zu verleihen, wurde im Modell ein negativer Rückkopplungsmechanismus gegen übermäßige O2-Schwankungen bereitgestellt, indem geologisch plausible höhere Verwitterungsraten für jüngere Gesteine zugewiesen wurden, was zu einer schnellen Recyclierung von C und S führte. Wir haben keinen direkten O2-negativen Rückkopplungseffekt auf die Verwitterung von C und S oder die Einlagerung von C verwendet, da Verwitterungsraten durch Hebung und Erosion begrenzt werden und die Einlagerungsrate von C durch die Rate der Sedimentablagerung begrenzt ist. Letztere Annahme ist das Ergebnis moderner Sedimentstudien, die zeigen, dass marine organische Einlagerung hauptsächlich in sauerstoffhaltigem flachem Wasser stattfindet und durch die Rate der Nährstoffzufuhr zu den Ozeanen durch Flüsse begrenzt ist. Die Ergebnisse der Modellierung deuten darauf hin, dass der atmosphärische O2-Gehalt über die Phanerozoische Zeit wahrscheinlich erheblich variiert hat. Während der späten Karbon- und Perm-Zeit war O2 höher als zuvor aufgrund der Entstehung von Gefäßpflanzen an Land und der weit verbreiteten Einlagerung von organischem Material in riesigen Kohlesümpfen. Ein großer Rückgang von O2 während des späten Perm war wahrscheinlich auf das Austrocknen der Kohlesümpfe und die Ablagerung eines großen Anteils des Gesamt-Sediments in C- und S-freien kontinentalen roten Schichten zurückzuführen. Die Sensitivitätsstudie zeigt, dass die Hauptparameter, die die Ergebnisse beeinflussen, die mittlere C-Konzentration in Kohlebecken und die relativen Größen der Reservoire junger (schnell recycelter) versus alter Gesteine sind. Weniger Sensitivität wurde für zeitliche Änderungen der Gesamt-Landfläche, die Verwitterung unterliegt, und die Verwendung von direktem O2-negativem Rückkopplung auf marine Kohlenstoff-Einlagerung gefunden. Gute Übereinstimmung für die berechneten Raten der C-Einlagerung über unser Modell und unabhängige Modelle, die auf der Verwendung stabiler Kohlenstoffisotope basieren, zeigt, dass der dominierende Faktor, der Änderungen im atmosphärischen O2-Gehalt (und der isotopischen Zusammensetzung von gelöstem anorganischem Kohlenstoff im Meerwasser) über die Phanerozoische Zeit bewirkt hat, Sedimentation und nicht Verwitterung oder höhere Temperaturphänomene wie Basalt-Meerwasser-Reaktion ist.

@article{doi102475ajs2894333,
    author = "Berner, Robert A. und Canfield, Donald E.",
    title = "Ein neues Modell für den atmosphärischen Sauerstoff während des Phanerozoikums",
    year = "1989",
    journal = "American Journal of Science",
    abstract = "Ein mathematisches Modell wurde entwickelt, das die Berechnung des atmosphärischen O2-Gehalts über die letzten 570 Millionen Jahre ermöglicht, basierend auf den Raten der Vergrabung und Verwitterung von organischem Kohlenstoff (C) und Pyrit-Schwefel (S). Die Vergrabungsraten als Funktion der Zeit werden berechnet aus einem angenommenen konstanten weltweiten Rate der klastischen Sedimentation und dem relativen Vorkommen sowie dem C- und S-Gehalt der drei Gesteinstypen: marine Sandsteine und Schiefer, Kohlebecken-Sedimente und andere nicht-marine Klastika (rote Schichten, Arkosen). Nach unserem Modell stimmen die Werte von O2 versus Zeit, unter Verwendung einer konstanten Gesamt-Sedimentationsrate, mit denen überein, die aus einer variablen Sedimentation abgeleitet wurden, basierend auf heutigen Gesteinsvorkommen und Schätzungen der erosiven Verluste seit der Ablagerung. Diese Übereinstimmung ist das Ergebnis unserer reliance auf die Idee, dass jede Zunahme der weltweiten Sedimentvergrabung, mit folglich schnellerer Vergrabung von C und S und größerer O2-Produktion, von einer entsprechenden Zunahme der Erosion und erhöhter Exposition von C und S auf den Kontinenten zur O2-Verbrauchung durch Verwitterung begleitet sein muss. Wichtig für die O2-Kontrolle ist die Umverteilung von Sediment zwischen den drei verschiedenen Gesteinstypen, nicht die Gesamt-Sedimentationsrate. Um dem System Stabilität zu verleihen, wurde im Modell ein negativer Rückkopplungsmechanismus gegen übermäßige O2-Schwankungen bereitgestellt durch die geologisch plausible Zuweisung höherer Verwitterungsraten zu jüngeren Gesteinen, was zu einem schnellen Recycling von C und S führt. Wir haben keinen direkten O2-negativen Rückkopplungseffekt auf die Verwitterung von C und S oder die Vergrabung von C verwendet, da Verwitterungsraten durch Hebung und Erosion begrenzt werden und die Vergrabungsrate von C durch die Rate der Sedimentablagerung begrenzt ist. Letztere Annahme ist das Ergebnis moderner Sedimentstudien, die zeigen, dass die Vergrabung von marinem organischem Material hauptsächlich in sauerstoffhaltigem flachem Wasser stattfindet und durch die Rate der Nährstoffzufuhr zu den Ozeanen durch Flüsse begrenzt ist. Die Ergebnisse der Modellierung deuten darauf hin, dass der atmosphärische O2-Gehalt während des Phanerozoikums wahrscheinlich erheblich variiert hat. Während der späten Karbon- und Perm-Zeit war der O2-Gehalt höher als zuvor aufgrund der Entstehung von Gefäßpflanzen an Land und der weit verbreiteten Vergrabung von organischem Material in riesigen Kohlesümpfen. Ein großer Rückgang des O2 während des späten Perm war wahrscheinlich auf das Austrocknen der Kohlesümpfe und die Ablagerung eines großen Anteils des Gesamt-Sediments in C- und S-freien kontinentalen roten Schichten zurückzuführen. Die Sensitivitätsstudie zeigt, dass die wichtigsten Parameter, die die Ergebnisse beeinflussen, die mittlere C-Konzentration in Kohlebecken und die relativen Größen der Reservoire junger (schnell recycelter) versus alter Gesteine sind. Weniger Sensitivität wurde für zeitliche Änderungen der Gesamt-Landfläche, die Verwitterung unterliegt, und die Verwendung von direktem O2-negativem Rückkopplungseffekt auf die marine Kohlenstoffvergrabung gefunden. Gute Übereinstimmung für die berechneten Raten der C-Vergrabung über unser Modell und über unabhängige Modelle, die auf der Verwendung stabiler Kohlenstoffisotope basieren, zeigt, dass der dominierende Faktor, der Veränderungen im atmosphärischen O2-Gehalt (und der isotopischen Zusammensetzung von gelöstem anorganischem Kohlenstoff im Meerwasser) während des Phanerozoikums bewirkt hat, die Sedimentation und nicht die Verwitterung oder höhere Temperaturphänomene wie die Basalt-Meerwasser-Reaktion ist.",
    url = "https://doi.org/10.2475/ajs.289.4.333",
    doi = "10.2475/ajs.289.4.333",
    openalex = "W1980139183"
}

@article{doi101016002532279090078x,
    author = "Clark, D. L. und Chern, Laura A. und Hogler, J. A. und Mennicke, C. und Atkins, Elizabeth D.",
    title = "Klimawandel der späten Neogen-Zeit im zentralen arktischen Ozean",
    year = "1990",
    journal = "Marine Geology",
    url = "https://www.semanticscholar.org/paper/71e796e9d441a90be91d2543cf7842805b2247e0",
    doi = "10.1016/0025-3227(90)90078-X",
    is_oa = "true",
    pages = "69-94",
    semanticscholar_citation_count = "34",
    semanticscholar_id = "71e796e9d441a90be91d2543cf7842805b2247e0",
    volume = "93"
}

@article{doi101038346029a0,
    author = "Molnár, Péter und England, Philip",
    title = "Spätkenozoischer Anstieg von Gebirgszügen und globale Klimaveränderung: Huhn oder Ei?",
    year = "1990",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/346029a0",
    doi = "10.1038/346029a0",
    openalex = "W2045775785",
    references = "doi101017cbo9780511701559, doi101029jd094id15p18409, doi101038329403a0, doi10113000167606196071843peotca20co2, doi1011300091761319880160649iolcmb23co2, doi101146annurevea05050177001535, openalexw623436458"
}

Als die Beringstraße zwischen Alaska und Sibirien vor etwa 3,5 Ma während des frühen Pliozäns geöffnet wurde, konnten kühl-temperierte und polare marine Arten zwischen dem Nordpazifik und den arktisch-atlantischen Becken wandern. Um das Ausmaß, die Muster und die Dynamik dieses transarktischen Austauschs zu untersuchen, habe ich die jüngsten und fossilen Verbreitungen von postmiozänen, Muschel tragenden Mollusken in fünf nördlichen Regionen überprüft: (1) Nordostatlantik (Lofoten-Inseln bis zum östlichen Eingang der Engischen Straße und zum nördlichen Eingang des Irischen Meeres), (2) Nordwestatlantik (südliches Labrador bis Cape Cod), (3) Nordostpazifik (Beringstraße bis Puget Sound), (4) Nordwestpazifik (Beringstraße bis Hokkaido und das nördliche Japanische Meer) und (5) Arktis (Gebiete nördlich der Lofoten-Inseln, südliches Labrador und Beringstraße). Ich habe 295 Molluskenarten identifiziert, die entweder am Austausch teilgenommen haben oder von Taxa abstammen, die dies taten. Davon sind 261 vom pazifischen Ursprung, während nur 34 vom arktisch-atlantischen Ursprung sind. Verschiedene Analysen des Invasionmusters bestätigen frühere Arbeiten und zeigen, dass es eine starke Verzerrung zugunsten von Arten mit pazifischem Ursprung gibt. Eine geografische Analyse der Invasoren impliziert, dass zwar der transarktische Austausch zur Homogenisierung der Biota der nördlichen Ozeane beigetragen hat, aber signifikante Barrieren für die Ausbreitung bestehen und für transarktische Invasoren innerhalb des arktisch-atlantischen Beckens bestanden haben. Dennoch haben transarktische Invasoren im Atlantik signifikant breitere geografische Verbreitungen als Taxa mit einer präpliozänen Geschichte im Atlantik. Unter den möglichen Erklärungen für die Asymmetrie des transarktischen Eindringens wurden zwei Hypothesen explizit getestet. Die Nullhypothese der Vielfalt besagt, dass die Anzahl der Invasoren aus einem Biota proportional zur Gesamtzahl der Arten in diesem Biota ist. Schätzungen der jüngsten Mollusken-Vielfalt zeigen, dass der Nordpazifik 1,5 bis 2,7 mal reicher ist als der arktisch-atlantische Bereich, je nachdem, wie faunistische Vergleiche durchgeführt werden. Dieser Unterschied in der Vielfalt ist viel kleiner als die Asymmetrie des transarktischen Eindringens zugunsten pazifischer Arten. Grobe Schätzungen der regionalen pliozänen Vielfalt deuten darauf hin, dass Unterschiede in der Vielfalt während des Pliozäns geringer waren als in der jüngeren Fauna. Die Nullhypothese wurde daher verworfen. Die Hypothese der ökologischen Gelegenheit besagt, dass die Anzahl der Invasoren in eine Region proportional zur Anzahl der Arten ist, die dort ausgestorben sind. Die Magnitude der Aussterben nach dem frühen Pliozän war im Nordpazifik am geringsten, im Nordostatlantik intermediär und wahrscheinlich im Nordwestatlantik am höchsten. Die absolute Anzahl und faunistische Bedeutung der post-frühpliozänen Invasoren (einschließlich transarktischer Arten sowie Taxa, die zuvor auf warm-temperierten Gewässern beschränkt waren, und westatlantische Arten, die zuvor nur im östlichen Atlantik vorkamen) war im Nordpazifik am geringsten, im Nordostatlantik intermediär und im Nordwestatlantik am höchsten. Weitere Unterstützung für die Hypothese der ökologischen Gelegenheit ergibt sich aus der Feststellung, dass Hartboden-Gemeinschaften, insbesondere jene im Nordwestatlantik, eine höhere Repräsentation von Molluskenarten pazifischen Ursprungs aufweisen und wahrscheinlich stärker von klimatischen Ereignissen betroffen waren als Gemeinschaften auf unkonsolidierten sandigen und schlammigen Böden. Die Unterstützung für die Hypothese schließt andere Erklärungen für die beobachtete Asymmetrie des transarktischen Eindringens nicht aus. Eine vorläufige Studie der artlichen Evolution innerhalb von Linien transarktischer Invasoren zeigt, dass Anagenese und Kladogenese bei Gruppen mit pazifischem Ursprung häufiger aufgetreten sind als bei denen mit atlantischem Ursprung, und dass die Regionen innerhalb des arktisch-atlantischen Beckens mit der höchsten absoluten Anzahl und faunistischen Repräsentation von Invasoren (Westatlantik und Arktis) die Regionen sind, in denen die Artbildung unter den Invasoren am seltensten aufgetreten ist. Die Asymmetrie des Eindringens ist daher deutlich von der Asymmetrie der artlichen Evolution der Invasoren in den verschiedenen nördlichen marinen Regionen unterschieden.

@article{doi101017s0094837300010617,
    author = "Vermeij, Geerat J.",
    title = "Anatomy of an invasion: the trans-Arctic interchange",
    year = "1991",
    journal = "Paleobiology",
    abstract = "Als die Beringstraße zwischen Alaska und Sibirien vor etwa 3,5 Ma während des frühen Pliozän öffnete, konnten kühl-temperierte und polare marine Arten zwischen dem Nordpazifik und den arktisch-Atlantischen Becken wandern. Um den Umfang, das Muster und die Dynamik dieses trans-arktischen Austauschs zu untersuchen, habe ich die jüngeren und fossilen Verbreitungen von post-miozänen Muscheltragenden Mollusken in fünf nördlichen Regionen überprüft: (1) Nordostatlantik (Lofoten-Inseln bis zum östlichen Eingang der Engischen Straße und zum nördlichen Eingang des Irischen Meeres), (2) Nordwestatlantik (südliches Labrador bis Cape Cod), (3) Nordostpazifik (Beringstraße bis Puget Sound), (4) Nordwestpazifik (Beringstraße bis Hokkaido und das nördliche Japanische Meer) und (5) Arktis (Gebiete nördlich der Lofoten-Inseln, südliches Labrador und Beringstraße). Ich habe 295 Molluskenarten identifiziert, die entweder am Austausch teilgenommen haben oder von Taxa abstammen, die dies taten. Davon sind 261 vom pazifischen Ursprung, während nur 34 vom arktisch-Atlantischen Ursprung sind. Verschiedene Analysen des Invasionmusters bestätigen frühere Arbeiten, die darauf hinweisen, dass es eine starke Verzerrung zugunsten von Arten mit pazifischem Ursprung gibt. Eine geografische Analyse der Eindringlinge impliziert, dass, obwohl der trans-arktische Austausch zur Homogenisierung der Biota der nördlichen Ozeane beigetragen hat, signifikante Barrieren für die Ausbreitung bestehen und für trans-arktische Eindringlinge innerhalb des arktisch-Atlantischen Beckens bestanden haben. Dennoch haben trans-arktische Eindringlinge im Atlantik signifikant breitere geografische Verbreitungen als Taxa mit einer prä-pliozänen Geschichte im Atlantik. Unter den möglichen Erklärungen für die Asymmetrie der trans-arktischen Invasion wurden zwei Hypothesen explizit getestet. Die Nullhypothese der Vielfalt besagt, dass die Anzahl der Eindringlinge aus einer Biota proportional zur Gesamtzahl der Arten in dieser Biota ist. Schätzungen der jüngeren Mollusken-Vielfalt zeigen, dass der Nordpazifik 1,5 bis 2,7 mal reicher ist als der arktisch-Atlantische, abhängig davon, wie faunistische Vergleiche durchgeführt werden. Dieser Unterschied in der Vielfalt ist viel kleiner als die Asymmetrie der trans-arktischen Invasion zugunsten pazifischer Arten. Grobe Schätzungen der regionalen pliozänen Vielfalt deuten darauf hin, dass Unterschiede in der Vielfalt während des Pliozäns kleiner waren als sie in der jüngeren Fauna sind. Die Nullhypothese wurde daher verworfen. Die Hypothese der ökologischen Gelegenheit besagt, dass die Anzahl der Eindringlinge in eine Region proportional zur Anzahl der Arten ist, die dort ausgestorben sind. Die post-früh-pliozäne Aussterbemagnitude war im Nordpazifik am niedrigsten, im Nordostatlantik intermediär und wahrscheinlich im Nordwestatlantik am höchsten. Die absolute Anzahl und faunistische Bedeutung post-früh-pliozäner Eindringlinge (einschließlich trans-arktischer Arten sowie Taxa, die zuvor auf warm-temperierten Gewässern und westatlantischen Arten beschränkt waren, die zuvor nur im östlichen Atlantik vorkamen) war im Nordpazifik am niedrigsten, im Nordostatlantik intermediär und im Nordwestatlantik am höchsten. Weitere Unterstützung für die Hypothese der ökologischen Gelegenheit ergibt sich aus der Feststellung, dass harte Boden-Gemeinschaften, insbesondere jene im Nordwestatlantik, eine höhere Repräsentation von Molluskenarten pazifischen Ursprungs zeigen und wahrscheinlich stärker von klimatischen Ereignissen betroffen waren als Gemeinschaften auf unkonsolidierten sandigen und schlammigen Böden. Die Unterstützung für die Hypothese schließt andere Erklärungen für die beobachtete Asymmetrie der trans-arktischen Invasion nicht aus. Eine vorläufige Studie der Art-Ebene-Evolution innerhalb von Linien trans-arktischer Eindringlinge zeigt, dass Anagenese und Kladogenese bei Gruppen mit pazifischem Ursprung häufiger waren als bei denen mit atlantischem Ursprung, und dass die Regionen innerhalb des arktisch-Atlantischen Beckens mit der höchsten absoluten Anzahl und faunistischen Repräsentation von Eindringlingen (Westatlantik und Arktis) die Regionen sind, in denen die Artbildung unter den Eindringlingen am seltensten war. Die Asymmetrie der Invasion ist daher deutlich von der Asymmetrie der Art-Ebene-Evolution der Eindringlinge in den verschiedenen nördlichen marinen Regionen verschieden.",
    url = "https://doi.org/10.1017/s0094837300010617",
    doi = "10.1017/s0094837300010617",
    openalex = "W2265541152",
    references = "darlington1959area, doi10108011035898309454564, doi101093aibsbulletin3217e, doi101126science2094456557, doi101126science6771870, doi1015159780691224244, doi1023073544109, doi105962bhltitle59991, doi105962bhltitle61718, openalexw1528487914, openalexw1548779714, openalexw657543899"
}

Ein neues Modell wurde entwickelt, um den Gehalt an atmosphärischem CO{sub 2} über die Phanerozoikum-Zeit zu berechnen. Es ist mathematisch viel einfacher als das BLAG-Modell, aber geologisch und biologisch komplexer. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass über die letzten 570 Millionen Jahre ein deutliches Muster schwankender atmosphärischer CO{sub 2}-Spiegel zu beobachten ist, mit hohen Werten während des Mesozoikums und des frühen Paleozoikums sowie niedrigen Werten während des Perm-Karbon-Zeitalters und des späten Känozoikums. Die Sensitivitätsanalyse zeigt, dass dieser qualitative Trend schwankender CO{sub 2}-Werte innerhalb vernünftiger Grenzen der Hauptsteuerungsparameter relativ unempfindlich gegenüber den tatsächlich gewählten Werten für diese Parameter ist. Die Ursachen für die CO{sub 2}-Variation sind vielfältig, und kein einziger geologischer oder biologischer Prozess kann alle CO{sub 2}-Variationen über alle Zeiten hinweg erklären. Der berechnete Trend von CO{sub 2} über die Zeit stimmt gut mit unabhängigen Schätzungen des Paläoklimas überein. Somit wird die Treibhaus-Theorie des Paläoklimas auf einer langen geologischen Zeitskala durch die Ergebnisse der vorliegenden Studie gestützt.

@article{doi102475ajs2914339,
    author = "Berner, Robert A.",
    title = "A model for atmospheric CO 2 over Phanerozoic time",
    year = "1991",
    journal = "American Journal of Science",
    abstract = "Ein neues Modell wurde entwickelt, um den Gehalt an atmosphärischem CO{sub 2} über die Phanerozoikum-Zeit zu berechnen. Es ist mathematisch viel einfacher als das BLAG-Modell, aber geologisch und biologisch komplexer. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass über die letzten 570 Millionen Jahre ein deutliches Muster schwankender atmosphärischer CO{sub 2}-Spiegel zu beobachten ist, mit hohen Werten während des Mesozoikums und des frühen Paleozoikums sowie niedrigen Werten während des Perm-Karbon-Zeitalters und des späten Känozoikums. Die Sensitivitätsanalyse zeigt, dass dieser qualitative Trend schwankender CO{sub 2}-Werte innerhalb vernünftiger Grenzen der Hauptsteuerungsparameter relativ unempfindlich gegenüber den tatsächlich gewählten Werten für diese Parameter ist. Die Ursachen für die CO{sub 2}-Variation sind vielfältig, und kein einziger geologischer oder biologischer Prozess kann alle CO{sub 2}-Variationen über alle Zeiten hinweg erklären. Der berechnete Trend von CO{sub 2} über die Zeit stimmt gut mit unabhängigen Schätzungen des Paläoklimas überein. Somit wird die Treibhaus-Theorie des Paläoklimas auf einer langen geologischen Zeitskala durch die Ergebnisse der vorliegenden Studie gestützt.",
    url = "https://doi.org/10.2475/ajs.291.4.339",
    doi = "10.2475/ajs.291.4.339",
    openalex = "W2030169181"
}

Wir haben eine magnetische Polzeitlinie für das späte Kreidezeitalter und das Känozoikum basierend auf einer Analyse von marinen magnetischen Profilen aus den Ozeanbecken der Welt erstellt. Dies ist das erste Mal seit der Veröffentlichung ihrer Zeitlinie durch Heirtzler et al. (1968), dass die relativen Breiten der magnetischen Polintervalle für das gesamte späte Kreidezeitalter und das Känozoikum systematisch aus magnetischen Profilen bestimmt wurden. Eine zusammengesetzte geomagnetische Polsequenz wurde vor allem auf Daten aus dem Südatlantik abgeleitet. Die Anomalienabstände im Südatlantik wurden durch eine Kombination aus endlichen Rotationspolen und Durchschnittswerten gestapelter Profile eingeschränkt. Fein-skalierte Informationen wurden aus magnetischen Profilen an schneller spreizenden Rücken im Pazifik und Indischen Ozean abgeleitet und in die Südatlantik-Sequenz eingefügt. Basierend auf der Annahme, dass die Spreizungsraten im Südatlantik glatt veränderlich, aber nicht notwendigerweise konstant waren, wurde eine Zeitlinie erzeugt, indem eine Spline-Funktion verwendet wurde, um eine Reihe von neun Alterskalibrierungspunkten plus der Null-Alters-Rückenachse an die zusammengesetzte Polsequenz anzupassen. Die abgeleitete Spreizungsgeschichte des Südatlantiks zeigt eine regelmäßige Variation der Spreizungsrate, die im späten Kreidezeitalter von einem Hoch von fast 70 mm/Jahr (volle Rate) um die Zeit der Anomalie 33–34 auf ein Tief von etwa 30 mm/Jahr bis zur Anomalie 27-Zeit im frühen Paläozän abnahm, dann bis zur Anomalie 15-Zeit im späten Eozän auf etwa 55 mm/Jahr anstieg und sich dann über das Oligozän und das Neogen bis zur aktuellen Rate von etwa 32 mm/Jahr allmählich verringerte. Die neue Zeitlinie weist mehrere signifikante Unterschiede zu früheren Zeitlinien auf. Zum Beispiel ist das Chron C5n um ∼0,5 m.y. älter und die Chronen C9 bis C24 sind 2–3 m.y. jünger als in den Chronologien von Berggren et al. (1985b) und Harland et al. (1990). Zusätzliche klein-skalierte Anomalien (winzige Wackeln), die entweder sehr kurze Polintervalle oder Intensitätsschwankungen des Dipolfeldes darstellen, wurden aus mehreren Intervallen im Känozoikum identifiziert, einschließlich einer großen Anzahl winziger Wackeln zwischen den Anomalien 24 und 27. Spreizungsraten an mehreren anderen Rücken, einschließlich des Südostindischen Rückens, des Ostpazifischen Rise, des Pazifisch-Antarktischen Rückens, des Chile-Rückens, des Nordpazifiks und des Zentralatlantiks, wurden analysiert, um die Genauigkeit der neuen Zeitlinie zu bewerten. Globally synchronisierte Variationen der Spreizungsrate, die zuvor um die Anomalien 20, 6C und im späten Neogen beobachtet wurden, wurden eliminiert. Die neue Zeitlinie hilft dabei, Ereignisse zu den Zeiten großer Plattenreorganisationen aufzulösen. Zum Beispiel wird die Anomalie 3A (5,6 Ma) nun als Zeitpunkt plötzlicher Änderungen der Spreizungsrate an den Südostindischen, Pazifisch-Antarktischen und Chile-Rücken gesehen und könnte dem Zeitpunkt der Änderung der absoluten Plattenbewegung des Pazifiks entsprechen, die von anderen vorgeschlagen wurde. Die Spreizungsraten im Nordpazifik wurden im Oligozän zunehmend unregelmäßig, gipfelnd in einem steilen Abfall zur Zeit der Anomalie 6C.

@article{doi10102992jb01202,
    author = "Cande, S. C. und Kent, Dennis V.",
    title = "Eine neue geomagnetische Polarisationszeitskala für das späte Kreidezeitalter und das Känozoikum",
    year = "1992",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Wir haben eine magnetische Polarisationszeitskala für das späte Kreidezeitalter und das Känozoikum erstellt, basierend auf einer Analyse von marinen magnetischen Profilen aus den Ozeanbecken der Welt. Dies ist das erste Mal seit der Veröffentlichung der Zeitskala von Heirtzler et al. (1968), dass die relativen Breiten der magnetischen Polarisationsintervalle für das gesamte späte Kreidezeitalter und das Känozoikum systematisch aus magnetischen Profilen bestimmt wurden. Eine zusammengesetzte geomagnetische Polarisationssequenz wurde vor allem auf Daten aus dem Südatlantik abgeleitet. Die Anomalienabstände im Südatlantik wurden durch eine Kombination aus endlichen Rotationspolen und Durchschnittswerten gestapelter Profile eingeschränkt. Fein-skalierte Informationen wurden aus magnetischen Profilen an schneller ausbreitenden Rücken im Pazifik und Indischen Ozean abgeleitet und in die Südatlantik-Sequenz eingefügt. Basierend auf der Annahme, dass die Ausbreitungsraten im Südatlantik glatt veränderlich, aber nicht unbedingt konstant waren, wurde eine Zeitskala erzeugt, indem eine Spline-Funktion verwendet wurde, um eine Reihe von neun Alterskalibrierungspunkten plus der Null-Alters-Rückenachse an die zusammengesetzte Polarisationssequenz anzupassen. Die abgeleitete Ausbreitungsgeschichte des Südatlantiks zeigt eine regelmäßige Variation der Ausbreitungsgeschwindigkeit, die im späten Kreidezeitalter von einem Hoch von fast 70 mm/Jahr (volle Rate) um die Zeit der Anomalie 33–34 auf ein Tief von etwa 30 mm/Jahr bis zur Anomalie 27 im frühen Paläozän abnahm, dann bis zur Anomalie 15 im späten Eozän auf etwa 55 mm/Jahr anstieg und dann über das Oligozän und das Neogen bis zur aktuellen Rate von etwa 32 mm/Jahr allmählich abnahm. Die neue Zeitskala weist mehrere signifikante Unterschiede von früheren Zeitskalen auf. Zum Beispiel ist Chron C5n ∼0,5 Millionen Jahre älter und die Chronen C9 bis C24 sind 2–3 Millionen Jahre jünger als in den Chronologien von Berggren et al. (1985b) und Harland et al. (1990). Zusätzliche kleine Anomalien (winzige Wackeln), die entweder sehr kurze Polarisationsintervalle oder Intensitätsschwankungen des Dipolfeldes darstellen, wurden aus mehreren Intervallen im Känozoikum identifiziert, einschließlich einer großen Anzahl winziger Wackeln zwischen den Anomalien 24 und 27. Ausbreitungsraten an mehreren anderen Rücken, einschließlich des Südostindischen Rückens, des Ostpazifischen Rise, des Pazifisch-Antarktischen Rückens, des Chilenischen Rückens, des Nordpazifiks und des Zentralatlantiks, wurden analysiert, um die Genauigkeit der neuen Zeitskala zu bewerten. Globally synchronisierte Variationen der Ausbreitungsgeschwindigkeit, die zuvor um die Anomalien 20, 6C und im späten Neogen beobachtet wurden, wurden eliminiert. Die neue Zeitskala hilft, Ereignisse zu den Zeiten der großen Plattenumorganisationen aufzulösen. Zum Beispiel wird die Anomalie 3A (5,6 Ma) nun als Zeitpunkt plötzlicher Änderungen der Ausbreitungsgeschwindigkeit an den Südostindischen, Pazifisch-Antarktischen und Chilenischen Rücken gesehen und könnte dem Zeitpunkt der Änderung der absoluten Plattenschiebung im Pazifik entsprechen, die von anderen vorgeschlagen wurde. Die Ausbreitungsraten im Nordpazifik wurden im Oligozän zunehmend unregelmäßig, gipfelnd in einem steilen Abfall zur Zeit der Anomalie 6C.",
    url = "https://doi.org/10.1029/92jb01202",
    doi = "10.1029/92jb01202",
    openalex = "W2096557357",
    references = "doi1010160012821x9190206w, doi101017s0263593300020782, doi101029jb073i006p02119, doi101029jb083ib11p05331, doi101029jb084ib02p00615, doi101038199947a0, doi101126science15437531164, doi10113000167606197788367ucmsag20co2, doi10113000167606197788374ucmsag20co2, doi10113000167606197788383ucmsag20co2, doi101130001676061985961407cg20co2, doi101130dnaggnam351, doi101144gslmem19850100115, doi1015159781400862924, doi102110pec88010071, openalexw2989049194, openalexw638747108"
}

@article{doi101038359117a0,
    author = "Raymo, Maureen E. und Ruddiman, William F",
    title = "Tektonische Steuerung des Klimas im späten Känozoikum",
    year = "1992",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/359117a0",
    doi = "10.1038/359117a0",
    openalex = "W1999924690",
    references = "doi101017cbo9780511701559, doi101029jd094id15p18409, doi101029pa002i001p00001, doi101038329408a0, doi101126science25550521663, doi10113000917613198210516vosstp20co2, doi1011300091761319880160649iolcmb23co2, doi102475ajs2837641, openalexw1552913007"
}

Detaillierte Untersuchungen von Sequenzen in hohen Breiten, die kürzlich vom Ocean Drilling Program (ODP) gesammelt wurden, deuten darauf hin, dass Perioden schneller Klimaveränderungen oft mit kurzen transienten Klimazuständen endeten, die extreme Bedingungen aufwiesen im Vergleich zu den nachfolgenden langfristigen Klimata. Zwei Beispiele solcher Ereignisse wurden im Paleogen identifiziert: das erste am Ende des Paläozäns in der Mitte einer Erwärmungstendenz, die mehrere Millionen Jahre zuvor begann; das zweite am Anfang des Oligozäns nahe dem Ende einer globalen Abkühlungstendenz vom Mittleren Eozän bis zum Späten Oligozän. Auf das frühere Ereignis folgte eine plötzliche und extreme Erwärmung sowohl der Meeresoberflächen in hohen Breiten als auch der Tiefsee. In den Übergang des zweiten Ereignisses eingebettet war ein abrupter Rückgang der Temperaturen in hohen Breiten und das kurzzeitige Auftreten eines kontinentalen Eisschildes in voller Größe auf der Antarktis. In beiden Fällen waren die klimatischen Extreme nicht stabil und dauerten weniger als einige hunderttausend Jahre, was auf einen vorübergehenden oder transienten Klimazustand hindeutet. Geochemische und sedimentologische Hinweise legen nahe, dass beide paläogenen Klimaeignisse von Reorganisationen der Ozeanzirkulation sowie von erheblichen Störungen der marinen Produktivität und des globalen Kohlenstoffkreislaufs begleitet waren. Das Paläozän-Eozän-Thermal Maximum wurde durch reduzierte ozeanische Durchmischung und Abnahmen des globalen delta 13C sowie der marinen Produktivität gekennzeichnet, während das frühe Oligozän-Glazialmaximum von einer Intensivierung der Tiefseezirkulation und erhöhtem delta 13C sowie der Produktivität begleitet war. Es wurde vorgeschlagen, dass plötzliche Änderungen des Klimas und/oder der Ozeanzirkulation als Ergebnis gradueller Zwänge auftreten können, wenn bestimmte physikalische Schwellenwerte überschritten werden. Wir untersuchen die Möglichkeit, dass plötzliche Reorganisationen der Ozean- und/oder Atmosphärenzirkulation während dieser abrupten Übergänge kurzfristige positive Rückkopplungen erzeugten, die diese transienten Klimazustände kurzzeitig aufrechterhielten.

@article{doi101086648216,
    author = "Zachos, James C. and Lohmann, Kyger C. and Walker, James C. G. and Wise, Sherwood W",
    title = "Abrupt Climate Change and Transient Climates during the Paleogene: A Marine Perspective",
    year = "1993",
    journal = "The Journal of Geology",
    abstract = "Detaillierte Untersuchungen von Sequenzen in hohen Breiten, die kürzlich vom Ocean Drilling Program (ODP) gesammelt wurden, deuten darauf hin, dass Perioden schneller Klimaveränderungen oft mit kurzen transienten Klimazuständen endeten, die extreme Bedingungen aufwiesen im Vergleich zu den nachfolgenden langfristigen Klimata. Zwei Beispiele solcher Ereignisse wurden im Paleogen identifiziert: das erste am Ende des Paläozäns in der Mitte einer Erwärmungstendenz, die mehrere Millionen Jahre zuvor begann; das zweite am Anfang des Oligozäns nahe dem Ende einer globalen Abkühlungstendenz vom Mittleren Eozän bis zum Späten Oligozän. Auf das frühere Ereignis folgte eine plötzliche und extreme Erwärmung sowohl der Meeresoberflächen in hohen Breiten als auch der Tiefsee. In den Übergang des zweiten Ereignisses eingebettet war ein abrupter Rückgang der Temperaturen in hohen Breiten und das kurzzeitige Auftreten eines kontinentalen Eisschildes in voller Größe auf der Antarktis. In beiden Fällen waren die klimatischen Extreme nicht stabil und dauerten weniger als einige hunderttausend Jahre, was auf einen vorübergehenden oder transienten Klimazustand hindeutet. Geochemische und sedimentologische Hinweise legen nahe, dass beide paläogenen Klimaeignisse von Reorganisationen der Ozeanzirkulation sowie von erheblichen Störungen der marinen Produktivität und des globalen Kohlenstoffkreislaufs begleitet waren. Das Paläozän-Eozän-Thermal Maximum wurde durch reduzierte ozeanische Durchmischung und Abnahmen des globalen delta 13C sowie der marinen Produktivität gekennzeichnet, während das frühe Oligozän-Glazialmaximum von einer Intensivierung der Tiefseezirkulation und erhöhtem delta 13C sowie der Produktivität begleitet war. Es wurde vorgeschlagen, dass plötzliche Änderungen des Klimas und/oder der Ozeanzirkulation als Ergebnis gradueller Zwänge auftreten können, wenn bestimmte physikalische Schwellenwerte überschritten werden. Wir untersuchen die Möglichkeit, dass plötzliche Reorganisationen der Ozean- und/oder Atmosphärenzirkulation während dieser abrupten Übergänge kurzfristige positive Rückkopplungen erzeugten, die diese transienten Klimazustände kurzzeitig aufrechterhielten.",
    url = "https://doi.org/10.1086/648216",
    doi = "10.1086/648216",
    openalex = "W2015218318",
    references = "doi1010160031018284900373, doi101029pa002i003p00287, doi10113000917613198412287cmsaiv20co2, doi1011300091761319920200569eoiseo23co2, doi10151597814008629241, doi1015159781400862924131, doi102973odpprocsr1192001991"
}

Viele Klimamodelle sagen voraus, dass die Geographie des Superkontinents Pangea die Entstehung einer „megamonsonalen" Zirkulation begünstigte. Im Allgemeinen stützt geologische Beweise die Hypothese eines Megamonsons, der im Trias sein Maximum erreichte. Pangea im späten Karbon hatte weit verbreitete Torfbildung in dem, was heute Zentral- und Osteuropa und Nordamerika ist, und relativ trockene Bedingungen auf dem Colorado Plateau. Der äquatoriale Bereich des Kontinents wurde bis zum Ende des Karbons trockener. Im Perm war der äquatoriale Bereich von Pangea trocken, und Indikatoren für Aridität und Niederschlags-Saisonalität wurden weiträumiger. Windrichtungen aus den eolischen Sandsteinen des Colorado Plateaus sind mit einer zunehmenden Einflusnahme monsonaler Zirkulation zu dieser Zeit konsistent. Im Trias wurde das Klima in der Region des Colorado Plateaus relativ feuchter, obwohl immer noch saisonal, und die wenigen eolischen Sandsteine deuten auf einen wesentlichen Wechsel der Windrichtung zu dieser Zeit hin. Zusätzlich nahm die Sedimentation in Australien, das sich in relativ hohen Breiten befand, einen viel trockeneren und saisonaleren Charakter an. Diese beiden Ereignisse stützen die Hypothese, dass der Pangeanische Monsun während des Trias sein Maximum erreichte. Im frühen Jura wurde die Region des Colorado Plateaus wieder arid, aber das Klima wurde apparently feuchter in östlicher Laurussia und Gondwana. Schließlich erfolgte eine Austrocknung in Gondwana und südlicher Laurasia, was auf den Zusammenbruch des Pangeanischen Monsuns hinweist.

@article{doi101086648217,
    author = "Parrish, Judith Totman",
    title = "Climate of the Supercontinent Pangea",
    year = "1993",
    journal = "The Journal of Geology",
    abstract = {Numerous climate models predict that the geography of the supercontinent Pangea was conducive to the establishment of a "megamonsoonal" circulation. In general, geologic evidence supports the hypothesis of a megamonsoon that reached maximum strength in the Triassic. Pangea in the Late Carboniferous had widespread peat formation in what is now central and eastern North America and Europe and relatively dry conditions on the Colorado Plateau. The equatorial region of the continent became drier through the end of the Carboniferous. By the Permian, the equatorial region of Pangea was dry, and indicators of aridity and rainfall seasonality became more widespread. Wind directions from Colorado Plateau eolian sandstones are consistent with an increasing influence of monsoonal circulation at this time. In the Triassic, climate in the Colorado Plateau region became relatively wet, though still seasonal, and the few eolian sandstones indicate a major shift in wind direction at that time. In addition, sedimentation in Australia, which was in relatively high latitudes, took on a much drier and more seasonal character. These two events support the hypothesis that the Pangean monsoon was at maximum strength during the Triassic. In the Early Jurassic, the Colorado Plateau region became arid again, but climate apparently became wetter in eastern Laurussia and Gondwana. Finally, drying occurred in Gondwana and southern Laurasia, indicative of the breakdown of the Pangean monsoon.},
    url = "https://doi.org/10.1086/648217",
    doi = "10.1086/648217",
    openalex = "W2043165162",
    references = "crossref1977mesozoic, doi1010079783642688362, doi101007978364268836217, doi1010160012825277901362, doi1010160031018284900944, doi1010160031018285900562, doi1010160037073884900745, doi1010160037073888900565, doi10102991jb00336, doi101029jd094id03p03341, doi101038228657a0, doi101038279590a0, doi101086628416, doi101126science24949751382, doi10113000167606196778353forbim20co2, doi10113000167606198798475lpgeig20co2, doi1011300091761319900180533pcosro23co2, doi101144gsjgs14720321, doi101144gslmem19900120105, doi1011751520046919750321515tromit20co2, doi102110scn8415, doi1023071445584, doi1023073514963, openalexw1504637003, openalexw1539997818"
}

Die Temperaturgradienten von der Äquatorregion bis zu hohen südlichen Breitengraden auf der Meeresoberfläche und in vertikaler Richtung werden aus Sauerstoffisotopenwerten planktonischer und benthischer Foraminiferen für die folgenden fünf Zeitintervalle rekonstruiert: spätes Paläozän, frühes Eozän, frühes mittleres Eozän, spätes Eozän und frühes Oligozän. Paläotemperaturen werden unter Verwendung standardisierter Sauerstoffisotopen-/Temperaturgleichungen berechnet, mit Anpassungen zur Berücksichtigung von (1) Schwankungen im Meerwasser-δ 18 O im Zusammenhang mit Änderungen des globalen Eisvolumens über die Zeit und (2) Breitengradienten im Oberflächenwasser-δ 18 O. Diese Rekonstruktionen zeigen, dass die Meerestemperaturen (SST) der Südozeane im frühen Eozän bis zu 15°C betrugen, während die Temperaturen während des späten Paläozäns und des frühen mittleren Eozäns maximale Werte von 10°–12°C erreichten. Bis zum späten Eozän und frühen Oligozän waren die SST in hohen Breiten auf 6 bzw. 4°C gesunken. Für den größten Teil des frühen Paläogen blieben die subtropischen Temperaturen in niedrigen Breiten konstant und lagen gut im Bereich der Holozän-Temperaturen (24°ndash;25°C), sanken jedoch bis zum späten Eozän und frühen Oligozän auf Werte im Bereich von 18° bis 22°C. Der scheinbare Rückgang der tropischen Temperaturen im späten Paläogen könnte jedoch künstlich sein, verursacht durch die Auflösung von Foraminiferen-Tests in der Nähe der Oberfläche, was die Sedimentassemblagen zugunsten von in tieferen Schichten lebenden Foraminiferen verzerrte. Darüber hinaus deuten jüngste Plattentektonik-Rekonstruktionen darauf hin, dass die Mehrheit der Standorte, auf denen die tropischen Temperaturen des späten Eozäns und frühen Oligozäns zuvor ermittelt wurden, entweder in oder in der Nähe von Regionen lagen, die wahrscheinlich durch Auftrieb beeinflusst wurden. Die globale Tiefenwassertemperatur parallelte im Durchschnitt die SST der Südozeane für den größten Teil des Paläogens. Wir spekulieren basierend auf dem allgemeinen Zeitablauf und Charakter der marinen Meerestemperaturvariation während des Paläogens, dass eine Kombination aus höheren Gehalten an Treibhausgasen und erhöhtem Wärmetransport für die außergewöhnliche Wärme in hohen Breiten im frühen Eozän verantwortlich war.

@article{doi10102993pa03266,
    author = "Zachos, James C. und Stott, Lowell und Lohmann, Kyger C.",
    title = "Evolution of Early Cenozoic marine temperatures",
    year = "1994",
    journal = "Paleoceanography",
    abstract = "Die Temperaturgradienten von der Äquatorregion bis zu hohen südlichen Breitengraden auf der Meeresoberfläche und in vertikaler Richtung werden aus Sauerstoffisotopenwerten planktonischer und benthischer Foraminiferen für die folgenden fünf Zeitintervalle rekonstruiert: spätes Paläozän, frühes Eozän, frühes mittleres Eozän, spätes Eozän und frühes Oligozän. Paläotemperaturen werden unter Verwendung standardisierter Sauerstoffisotopen-/Temperaturgleichungen berechnet, mit Anpassungen zur Berücksichtigung von (1) Schwankungen im Meerwasser-δ 18 O im Zusammenhang mit Änderungen des globalen Eisvolumens über die Zeit und (2) Breitengradienten im Oberflächenwasser-δ 18 O. Diese Rekonstruktionen zeigen, dass die Meerestemperaturen (SST) der Südozeane im frühen Eozän bis zu 15°C betrugen, während die Temperaturen während des späten Paläozäns und des frühen mittleren Eozäns maximale Werte von 10°–12°C erreichten. Bis zum späten Eozän und frühen Oligozän waren die SST in hohen Breiten auf 6 bzw. 4°C gesunken. Für den größten Teil des frühen Paläogen blieben die subtropischen Temperaturen in niedrigen Breiten konstant und lagen gut im Bereich der Holozän-Temperaturen (24°ndash;25°C), sanken jedoch bis zum späten Eozän und frühen Oligozän auf Werte im Bereich von 18° bis 22°C. Der scheinbare Rückgang der tropischen Temperaturen im späten Paläogen könnte jedoch künstlich sein, verursacht durch die Auflösung von Foraminiferen-Tests in der Nähe der Oberfläche, was die Sedimentassemblagen zugunsten von in tieferen Schichten lebenden Foraminiferen verzerrte. Darüber hinaus deuten jüngste Plattentektonik-Rekonstruktionen darauf hin, dass die Mehrheit der Standorte, auf denen die tropischen Temperaturen des späten Eozäns und frühen Oligozäns zuvor ermittelt wurden, entweder in oder in der Nähe von Regionen lagen, die wahrscheinlich durch Auftrieb beeinflusst wurden. Die globale Tiefenwassertemperatur parallelte im Durchschnitt die SST der Südozeane für den größten Teil des Paläogens. Wir spekulieren basierend auf dem allgemeinen Zeitablauf und Charakter der marinen Meerestemperaturvariation während des Paläogens, dass eine Kombination aus höheren Gehalten an Treibhausgasen und erhöhtem Wärmetransport für die außergewöhnliche Wärme in hohen Breiten im frühen Eozän verantwortlich war.",
    url = "https://doi.org/10.1029/93pa03266",
    doi = "10.1029/93pa03266",
    openalex = "W2126248410",
    references = "doi1010160016703788901329, doi1010160016703789902834, doi1010160031018284900373, doi101016003101829290096n, doi1010160198014985900172, doi10102992jb01202, doi101029jc082i027p03843, doi101029pa002i001p00001, doi101029pa002i003p00287, doi101038353225a0, doi101086626295, doi101126science243488757, doi10113000917613198412287cmsaiv20co2, doi1011300091761319920200569eoiseo23co2, doi101146annurevea05050177001535, doi102475ajs2914339, doi102973dsdpproc291171975, doi102973odpprocsr1192001991"
}

Die nordnordatlantischen Sedimentdrifts haben eine viel größere räumliche Ausdehnung als bisher angenommen. Das nördliche Nordatlantik erstreckt sich von den ostgrönlandischen bis zu den europäischen Kontinentalhängen und von der Charlie‐Gibbs-Bruchzone bis zum Grönland-Schottland-Rücken. Innerhalb dieses Gebiets befinden sich sieben große Sedimentdrifts, die einige der besten Hinweise auf die vor-quartäre Tiefenwasserzirkulation im Nordatlantik enthalten. Der Feni-Drift ist der älteste in der Region und entstand nahe der Eozän-Oligozän-Grenze. Ihm folgten die Ansammlung der Björn-, Gardar-, Hatton- und Snorri-Drifts vom späten frühen bis zum mittleren Miozän. Der Eirik-Drift könnte im späten Miozän mit der Ansammlung begonnen haben, und der Gloria-Drift im frühen Pliozän. Durch die Analyse der Verteilung von Sedimentmasse/Alter im Känozoikum und der Änderung der Meeresbodenfläche im Untersuchungsgebiet über die Zeit lässt sich schließen, dass in der Region ein Mangel an oligozänem bis miozänem Sediment besteht. Dies könnte durch Sedimentzyklen erklärt werden; die Erosion älteren Sediments zur Bildung jungen Sediments. Die Masse des pliozänen bis quartären Sediments ist viel größer als die des älteren Sediments und könnte primär durch die Erosion von eozänem und oligozänem Sediment durch Tiefenströmungen entstanden sein. Der Sedimentdrift-Anteil der gesamten regionalen Sedimentmasse erhöhte sich im Känozoikum dreimal signifikant. Jede dieser Drift-Wachstumsphasen dauerte zwischen 3 und 4 m.y. Die ersten beiden Wachstumsphasen, vom späten Eozän bis zum frühen Oligozän und vom frühen bis zum mittleren Miozän, waren begleitet von nördlichen Verschiebungen der Ablagerungszentren zu den neu entstehenden Sedimentdrifts. Die dritte und größte Wachstumsphase fand zwischen 7 und 3 Ma statt und könnte durch die Initiierung der Ansammlung auf dem Eirik-Drift vor 8–7 Ma vorausgegangen sein. Diese jüngste Wachstumsphase war begleitet von hohen scheinbaren Ansammlungsraten über dem südlichen Gardar-Drift, während er nach Osten ausgedehnt wurde. Die Erosionsraten über dem Reykjanes-Rücken könnten im mittleren Pliozän höher gewesen sein als im Quartär. Es gibt zwei Hauptstellen, an denen dichtes Wasser gebildet und nach Süden durch den Rockall-Trough fließen konnte, um die Ansammlung des Feni-Drifts zu beginnen. Wenn die Atmosphäre kühl genug war, konnte dichtes Wasser im norwegischen Meer oder auf dem Färöer-Schelf gebildet werden. Dichtes Wasser könnte sich auch auf dem Rockall-Plateau aufgrund von Salinitätssteigerungen durch Verdunstung in einem ariden Klima gebildet haben. Als Alternative zur Hypothese, dass arktisches Ozeanwasser im frühen-mittleren Miozän über den Island-Färöer-Rücken überlief, wird vorgeschlagen, dass dichtes Wasser entlang flacher Abschnitte des Island-Färöer-Rückens gebildet wurde und dann in das Südisland-Becken floss, um die Ansammlung der Björn-, Gardar- und Snorri-Drifts zu beginnen. Die Initiierung der Sedimentdriftbildung im Südisland-Becken könnte durch eine verringerte Rate der Tiefenwasserproduktion kombiniert mit einer höheren Rate von detritischem Input aufgrund eines mittelmiozänen Hebungsereignisses entlang des Island-Färöer-Rückens verursacht worden sein. Ein zweites Hebungsereignis entlang des Grönland-Schottland-Rückens und eine verringerte Produktion von Nordkomponentenwasser im frühen Pliozän könnten für die erhöhte Sedimentansammlung in den Björn-, Gardar- und Eirik-Drifts verantwortlich sein.

@article{doi10102994pa01438,
    author = "Wold, Christopher N.",
    title = "Zenozische Sedimentakkumulation auf Drifts im nördlichen Nordatlantik",
    year = "1994",
    journal = "Paleoceanography",
    abstract = "Die nördlichen Nordatlantischen Sedimentdrifts haben eine viel größere areale Ausdehnung als bisher angenommen. Der nördliche Nordatlantik erstreckt sich von den Ostgrönland- bis zu den europäischen Kontinentalhängen und von der Charlie-Gibbs-Bruchzone bis zum Grönland-Schottland-Rücken. Innerhalb dieses Gebiets befinden sich sieben große Sedimentdrifts, die einige der besten Hinweise auf die vor-quartäre Tiefenwasserzirkulation im Nordatlantik enthalten. Die Feni-Drift ist die älteste in der Region und entstand nahe der Eozän-Oligozän-Grenze. Ihnen folgten die Akkumulation der Björn-, Gardar-, Hatton- und Snorri-Drifts vom späten frühen bis zum mittleren Miozän. Die Eirik-Drift könnte im späten Miozän begonnen haben, sich anzusammeln, und die Gloria-Drift im frühen Pliozän. Durch Analyse der zenozischen Sedimentmasse/Altersverteilung und der Änderung der Meeresbodenfläche für das Untersuchungsgebiet über die Zeit lässt sich schließen, dass ein Defizit an oligozänen bis miozänen Sedimenten in der Region besteht. Dies könnte durch Sedimentzyklen erklärt werden; die Erosion älterer Sedimente zur Bildung junger Sedimente. Die Masse der pliozänen bis quartären Sedimente ist viel größer als die der älteren Sedimente und könnte primär durch die Erosion von eozänen und oligozänen Sedimenten durch Tiefenwasserströmungen entstanden sein. Der Sedimentdrift-Anteil der gesamten regionalen Sedimentmasse erhöhte sich im Zenozikum dreimal signifikant. Jede dieser Driftwachstumsphasen dauerte zwischen 3 und 4 m.y. Die ersten beiden Wachstumsphasen, vom späten Eozän bis zum frühen Oligozän und vom frühen bis zum mittleren Miozän, waren begleitet von nördlichen Verschiebungen der Ablagerungszentren zu den neu entstehenden Sedimentdrifts. Die dritte und größte Wachstumsphase erfolgte zwischen 7 und 3 Ma und könnte durch die Initiierung der Akkumulation auf der Eirik-Drift, 8–7 Ma, vorangegangen sein. Diese jüngste Wachstumsphase war begleitet von hohen scheinbaren Akkumulationsraten über dem südlichen Gardar-Drift, während sie sich nach Osten ausdehnte. Die Erosionsraten über dem Reykjanes-Rücken könnten im mittleren Pliozän höher gewesen sein als im Quartär. Es gibt zwei Hauptstellen, an denen dichtes Wasser gebildet und nach Süden durch den Rockall-Trough fließen konnte, um die Akkumulation der Feni-Drift zu beginnen. Wenn die Atmosphäre kühl genug war, könnte sich dichtes Wasser im Norwegischen Meer oder auf dem Färöer-Schelf gebildet haben. Dichtes Wasser könnte sich auch auf dem Rockall-Plateau aufgrund von Salinitätssteigerungen durch Verdunstung in einem ariden Klima gebildet haben. Als Alternative zur Hypothese des Überfließens des arktischen Ozeanwassers über den Island-Färöer-Rücken im frühen-mittleren Miozän wird vorgeschlagen, dass sich dichtes Wasser entlang flacher Segmente des Island-Färöer-Rückens bildete und dann in das Südisland-Becken floss, um die Akkumulation der Björn-, Gardar- und Snorri-Drifts zu beginnen. Die Initiierung der Sedimentdriftbildung im Südisland-Becken könnte durch eine verringerte Rate der Tiefenwasserproduktion kombiniert mit einer höheren Rate des detritischen Inputs aufgrund eines mittelmiozänen Hebungsereignisses entlang des Island-Färöer-Rückens verursacht worden sein. Ein zweites Hebungsereignis entlang des Grönland-Schottland-Rückens und eine verringerte Produktion von Nordkomponentenwasser im frühen Pliozän könnten für die erhöhte Sedimentakkumulation in den Björn-, Gardar- und Eirik-Drifts verantwortlich sein.",
    url = "https://doi.org/10.1029/94pa01438",
    doi = "10.1029/94pa01438",
    openalex = "W1971456699",
    references = "doi1010160025322771900533, doi1010160198014981901229, doi1010160967065393900242, doi10102990eo00319, doi101029jb085ib07p03711, doi101029rg021i001p00001, doi10108800319112331031, doi10113000167606197788969eotns20co2, doi101306m43478, doi1023073060311"
}

Revision des GEOCARB-Modells (Berner, 1991, 1994) für paläo-Niveaus atmosphärischen CO2, durchgeführt mit Schwerpunkt auf Faktoren, die die CO2-Aufnahme durch kontinentale Verwitterung beeinflussen. Dies umfasst: (1) neue GCM-Ergebnisse (allgemeine Zirkulationsmodelle) für die Abhängigkeit der globalen mittleren Oberflächentemperatur und des Abflusses vom CO2, sowohl für vergletscherte als auch für nicht-vergletscherte Perioden, gekoppelt mit neuen Ergebnissen für die Temperaturantwort auf Änderungen der Sonnenstrahlung; (2) Nachweis, dass Werte für den Verwitterungs-Anhebungs-Faktor fR(t), die auf Sr-Isotopen basieren, wie es im GEOCARB II geschehen ist, im Allgemeinen mit unabhängigen Werten übereinstimmen, die aus dem Vorkommen terrestrischer Sedimente als Maß für die globale physikalische Erosionsrate über die Phanerozoische Zeit berechnet wurden; (3) genauere Schätzungen des Zeitpunkts und der quantitativen Auswirkungen auf die Ca-Mg-Silikatverwitterung des Aufkommens großer Gefäßpflanzen auf den Kontinenten während des Devon; (4) Einbeziehung der Auswirkungen von Änderungen der Paläogeographie allein (konstantes CO2 und Sonnenstrahlung) auf die globale mittlere Landoberflächentemperatur, wie sie die Verwitterungsrate beeinflusst; (5) Berücksichtigung der Auswirkungen der vulkanischen Verwitterung, sowohl in Subduktionszonen als auch auf dem Meeresboden; (6) Verwendung neuer Daten zu den d13C-Werten für phanerozoische Kalksteine und organisches Material; (7) Berücksichtigung der relativen Verwitterungssteigerung durch Gymnospermen gegenüber Angiospermen; (8) Revision der paläo-Landfläche basierend auf neueren Daten und Verwendung dieser Daten zusammen mit GCM-basierten paläo-Abfluss-Ergebnissen, um den globalen Wasserabfluss von den Kontinenten über die Zeit zu berechnen. Die Ergebnisse zeigen ein ähnliches Gesamtmuster wie bei GEOCARB II: sehr hohe CO2-Werte während des frühen Paläozoikums, ein großer Rückgang während des Devon und des Karbon, hohe Werte während des frühen Mesozoikums und ein allmählicher Rückgang von etwa 170 Ma bis zu niedrigen Werten während des Känozoikums. Allerdings zeigen die neuen Ergebnisse deutlich höhere CO2-Werte während des Mesozoikums, und ihr Abwärtstrend über die Zeit stimmt mit den unabhängigen Schätzungen von Ekart und anderen (1999) überein. Die Sensitivitätsanalyse zeigt, dass Ergebnisse für paläo-CO2 besonders empfindlich sind gegenüber: den Auswirkungen von CO2-Düngung und Temperatur auf die Beschleunigung der pflanzenvermittelten chemischen Verwitterung; den quantitativen Auswirkungen von Pflanzen auf die Mineralauflösungsrate bei konstanter Temperatur und CO2; den relativen Rollen von Angiospermen und Gymnospermen bei der Beschleunigung der Gesteinsverwitterung; und der Reaktion der Paläotemperatur auf das verwendete globale Klimamodell. Dies unterstreicht die Notwendigkeit weiterer Studien zur Rolle von Pflanzen bei der chemischen Verwitterung und der Anwendung von GCMs zur Untersuchung von paläo-CO2 und dem langfristigen Kohlenstoffkreislauf.

@article{doi102475ajs294156,
    author = "Berner, Robert A.",
    title = "GEOCARB II; ein überarbeitetes Modell der atmosphärischen CO2-Konzentration über die Phanerozoikum-Zeit",
    year = "1994",
    journal = "American Journal of Science",
    abstract = "Die Revision des GEOCARB-Modells (Berner, 1991, 1994) für paläo-Niveaus der atmosphärischen CO2-Konzentration wurde mit Schwerpunkt auf Faktoren durchgeführt, die die CO2-Aufnahme durch kontinentale Verwitterung beeinflussen. Dies umfasst: (1) neue GCM-Ergebnisse (allgemeine Zirkulationsmodelle) für die Abhängigkeit der globalen mittleren Oberflächentemperatur und des Abflusses von CO2 für sowohl vergletscherte als auch nicht-vergletscherte Perioden, gekoppelt mit neuen Ergebnissen für die Temperaturantwort auf Änderungen der Sonnenstrahlung; (2) Nachweis, dass Werte für den Verwitterungs-Hebungs-Faktor fR(t) auf der Grundlage von Sr-Isotopen, wie im GEOCARB II durchgeführt, im Allgemeinen mit unabhängigen Werten übereinstimmen, die aus dem Vorkommen terrestrischer Sedimente als Maß für die globale physikalische Erosionsrate über die Phanerozoikum-Zeit berechnet wurden; (3) genauere Schätzungen des Zeitpunkts und der quantitativen Auswirkungen auf die Ca-Mg-Silikatverwitterung des Aufkommens großer Gefäßpflanzen auf den Kontinenten während des Devon; (4) Einbeziehung der Auswirkungen von Änderungen der Paläogeographie allein (konstantes CO2 und Sonnenstrahlung) auf die globale mittlere Landoberflächentemperatur, wie sie die Verwitterungsrate beeinflusst; (5) Berücksichtigung der Auswirkungen der vulkanischen Verwitterung sowohl in Subduktionszonen als auch auf dem Meeresboden; (6) Verwendung neuer Daten über die d13C-Werte für Phanerozoikum-Kalksteine und organisches Material; (7) Berücksichtigung der relativen Verwitterungssteigerung durch Gymnospermen gegenüber Angiospermen; (8) Überarbeitung der paläo-Landfläche auf der Grundlage neuerer Daten und Verwendung dieser Daten zusammen mit GCM-basierten paläo-Abfluss-Ergebnissen, um den globalen Wasserabfluss von den Kontinenten über die Zeit zu berechnen. Die Ergebnisse zeigen ein ähnliches Gesamtmuster wie bei GEOCARB II: sehr hohe CO2-Werte während des frühen Paläozoikums, ein großer Rückgang während des Devon und Karbon, hohe Werte während des frühen Mesozoikums und ein allmählicher Rückgang von etwa 170 Ma bis zu niedrigen Werten während des Känozoikums. Die neuen Ergebnisse zeigen jedoch deutlich höhere CO2-Werte während des Mesozoikums, und ihr Abwärtstrend über die Zeit stimmt mit den unabhängigen Schätzungen von Ekart und anderen (1999) überein. Die Sensitivitätsanalyse zeigt, dass Ergebnisse für paläo-CO2 besonders empfindlich sind gegenüber: den Auswirkungen von CO2-Düngung und Temperatur auf die Beschleunigung der pflanzenvermittelten chemischen Verwitterung; den quantitativen Auswirkungen von Pflanzen auf die Mineralauflösungsrate bei konstanter Temperatur und CO2; den relativen Rollen von Angiospermen und Gymnospermen bei der Beschleunigung der Gesteinsverwitterung; und der Reaktion der Paläotemperatur auf das verwendete globale Klimamodell. Dies unterstreicht die Notwendigkeit weiterer Studien zur Rolle von Pflanzen bei der chemischen Verwitterung und der Anwendung von GCMs zur Erforschung von paläo-CO2 und dem langfristigen Kohlenstoffkreislauf.",
    url = "https://doi.org/10.2475/ajs.294.1.56",
    doi = "10.2475/ajs.294.1.56",
    openalex = "W2107127140",
    references = "doi101006anbo19951112, doi1010160012821x9290070c, doi101038340457a0, doi10106313067687, doi1011300091761319910190344gestcc23co2, doi1011300091761319910190547lpoeef23co2, doi101146annureves21110190001123, doi102475ajs2914339, doi102475ajs2947802, openalexw1564144063"
}

Kürzlich berichtete radioisotopische Altersdaten und Abstände magnetischer Anomalien haben gezeigt, dass eine Anpassung der Alterskalibrierungen für die geomagnetische Polaritätsskala von Cande und Kent (1992) an der Kreide/Paläogen-Grenze und im Pliozän erforderlich ist. Eine angepasste geomagnetische Reversal-Chronologie für das späte Kreidezeitalter und das Känozoikum wird vorgestellt, die mit der Astrochronologie im Pleistozän und Pliozän sowie mit einer neuen Zeitskala für das Mesozoikum übereinstimmt.

@article{doi10102994jb03098,
    author = "Cande, S. C. und Kent, Dennis V.",
    title = "Überarbeitete Kalibrierung der geomagnetischen Polaritätsskala für das späte Kreidezeitalter und das Känozoikum",
    year = "1995",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Kürzlich berichtete radioisotopische Altersdaten und Abstände magnetischer Anomalien haben gezeigt, dass eine Anpassung der Alterskalibrierungen für die geomagnetische Polaritätsskala von Cande und Kent (1992) an der Kreide/Paläogen-Grenze und im Pliozän erforderlich ist. Eine angepasste geomagnetische Reversal-Chronologie für das späte Kreidezeitalter und das Känozoikum wird vorgestellt, die mit der Astrochronologie im Pleistozän und Pliozän sowie mit einer neuen Zeitskala für das Mesozoikum übereinstimmt.",
    url = "https://doi.org/10.1029/94jb03098",
    doi = "10.1029/94jb03098",
    openalex = "W2108316127",
    references = "doi1010160012821x9190082s, doi101017s0263593300020782, doi10102992jb01202, doi10102993gl00733, doi10102994jb01889, doi101038364788a0, doi101086629744, doi101126science2575072954, doi1011300091761319940220783ioaart23co2, doi101139e93174"
}

Seit der Veröffentlichung unseres vorherigen Zeitsystems (Berggren und andere, 1985c = BKFV85) stehen eine große Menge neuer magneto- und biostratigraphischer Daten sowie radioisotopischer Altersbestimmungen zur Verfügung. Eine Bewertung einiger der wichtigsten magnetobiostratigraphischen Kalibrierungspunkte, die in BKFV85 verwendet wurden, wie sie von hochpräzisen 40 Ar/ 39 Ar-Datierungen vorgeschlagen wurden (z. B., Montanari und andere, 1988; Swisher und Prothero, 1990; Prothero und Swisher, 1992; Prothero, 1994), diente als Katalysator für die Entwicklung eines überarbeiteten Känozoischen Zeitsystems. Für das Neogen-Zeitalter erforderten astrochronologische Daten (Shackleton und andere, 1990; Hilgen, 1991) eine Neubewertung der Kalibrierung der Pliozän- und Pleistozän-Äonen. Die deutlich älteren Altersangaben für die Pliozän-Pleistozän-Äonen, die durch astronomische Kalibrierungen vorhergesagt wurden, wurden bald durch hochpräzise 40 Ar/ 39 Ar-Datierungen bestätigt (z. B., Baksi und andere, 1992; McDougall und andere, 1992; Tauxe und andere, 1992; Walter und andere, 1991; Renne und andere, 1993). Gleichzeitig wurde eine neue und verbesserte Definition der späten Kreide- und Känozoischen Polarisationssequenz erreicht, basierend auf einer umfassenden Bewertung globaler magnetischer Anomalieprofile des Meeresbodens (Cande und Kent, 1992). Dies führte wiederum zu einem überarbeiteten Känozoischen geomagnetischen Polarisationszeitsystem (GPTS) basierend auf der Standardisierung auf ein Modell der Südatlantischen Ausbreitungsgeschichte (Cande und Kent, 1992/1995 = CK92/95). Diese Arbeit stellt ein überarbeitetes (integriertes magnetobiochronologisches) Känozoisches Zeitsystem (IMBTS) auf der Grundlage einer Bewertung und Integration von Daten aus mehreren Quellen vor. Biostratigraphische Ereignisse werden mit dem kürzlich überarbeiteten globalen Polarisationszeitsystem (CK95) korreliert. Der Aufbau des neuen GPTS wird mit Schwerpunkt auf Methodik und neu entwickelter Polarisationsgeschichte-Nomenklatur skizziert. Die radioisotopischen Kalibrierungspunkte (sowie andere relevante Daten), die zur Einschränkung des GPTS verwendet wurden, werden in ihrem (bio)stratigraphischen Kontext überprüft. Eine aktualisierte magnetobiostratigraphische (Re-)Bewertung von etwa 150 prä-Pliozänen planktonischen Foraminiferen-Datum-Ereignissen (einschließlich kürzlich verfügbarer Daten aus hohen südlichen (australischen) Breiten) und eine neue/modifizierte zonale Biostratigraphie bieten ein im Wesentlichen globales biostratigraphisches Korrelationsgerüst. Dies wird durch eine (Re-)Bewertung von nahezu 100 kalkigen Nannofossil-Datum-Ereignissen ergänzt. Unbekannte Diskontinuitäten im stratigraphischen Aufschluss (und in geringerem Maße Unterschiede in taxonomischen Konzepten), anstatt latitudinale Diachronie, werden als Erklärung für Diskrepanzen in magnetobiostratigraphischen Korrelationen in vielen Fällen, insbesondere im Paläogen-Zeitalter, gezeigt. Behauptungen einer Diachronie niedriger Amplitude (<2 my) sind wenig substantiiert, zumindest im Paläozän- und Eozän-Zeitalter. Schließlich bewerten wir (Re-) den aktuellen Status der Känozoischen Chronostratigraphie und stellen Schätzungen der Chronologie von unteren (Stufe-) und höheren (System-) Einheiten vor. Obwohl sich die numerischen Werte der chronostratigraphischen Einheiten (und ihre Grenzen) im Jahrzehnt seit der vorherigen Version des Känozoischen Zeitsystems geändert haben, ist die relative Dauer dieser Einheiten im Wesentlichen gleich geblieben. Dies gilt insbesondere für das Paläogen-Zeitalter, wo die Paläozän/Eozän- und Eozän/Oligozän-Grenzen um ~2 my jünger verschoben wurden und die Kreide/Paläozän-Grenze um ~1 my jünger. Änderungen im Neogen-Zeitsystem sind relativ gering und spiegeln vor allem verbesserte magnetobiostratigraphische Kalibrierungen, ein besseres Verständnis der chronostratigraphischen und magnetobiostratigraphischen Beziehungen sowie die Einführung einer kongruenten astronomischen/paläomagnetischen Chronologie für die letzten 6 my (und damit verbundene Anpassungen an magnetochronologische Altersschätzungen) wider.

@incollection{doi102110pec95040129,
    author = "Berggren, William A. and Kent, Dennis V. and Swisher, Carl C. and Aubry, Marie‐Pierre",
    title = "A Revised Cenozoic Geochronology and Chronostratigraphy",
    year = "1995",
    booktitle = "SEPM (Society for Sedimentary Geology) eBooks",
    abstract = "Seit der Veröffentlichung unseres vorherigen Zeitsystems (Berggren und andere, 1985c = BKFV85) stehen eine große Menge neuer magnetischer und biostratigraphischer Daten sowie radioisotopischer Altersbestimmungen zur Verfügung. Eine Bewertung einiger der wichtigsten magnetobiostratigraphischen Kalibrierungspunkte, die in BKFV85 verwendet wurden, wie sie von hochpräziser 40 Ar/ 39 Ar-Datierung vorgeschlagen wurde (z. B., Montanari und andere, 1988; Swisher und Prothero, 1990; Prothero und Swisher, 1992; Prothero, 1994), diente als Katalysator für die Entwicklung eines revidierten Känozoischen Zeitsystems. Für das Neogen-Zeitalter erforderten astrochronologische Daten (Shackleton und andere, 1990; Hilgen, 1991) eine Neubewertung der Kalibrierung der Pliozän- und Pleistozän-Äonen. Die deutlich älteren Altersangaben für die Pliozän-Pleistozän-Äonen, die durch astronomische Kalibrierungen vorhergesagt wurden, wurden bald durch hochpräzise 40 Ar/ 39 Ar-Datierung bestätigt (z. B., Baksi und andere, 1992; McDougall und andere, 1992; Tauxe und andere, 1992; Walter und andere, 1991; Renne und andere, 1993). Gleichzeitig wurde eine neue und verbesserte Definition der Spät-Kreide- und Känozoischen Polaritätssequenz auf der Grundlage einer umfassenden Bewertung globaler Meeresboden-Magnetanomalieprofile erreicht (Cande und Kent, 1992). Dies führte wiederum zu einem revidierten Känozoischen geomagnetischen Polaritätszeitsystem (GPTS) auf der Grundlage der Standardisierung auf ein Modell der Südatlantischen Ausbreitungsgeschichte (Cande und Kent, 1992/1995 = CK92/95). Dieser Artikel präsentiert ein revidiertes (integriertes magnetobiochronologisches) Känozoisches Zeitsystem (IMBTS) auf der Grundlage einer Bewertung und Integration von Daten aus mehreren Quellen. Biostratigraphische Ereignisse werden mit dem kürzlich revidierten globalen Polaritätszeitsystem (CK95) korreliert. Der Aufbau des neuen GPTS wird mit Schwerpunkt auf Methodik und neu entwickelter Polaritätsgeschichtsnomenklatur skizziert. Die radioisotopischen Kalibrierungspunkte (sowie andere relevante Daten), die zur Einschränkung des GPTS verwendet wurden, werden in ihrem (bio)stratigraphischen Kontext überprüft. Eine aktualisierte magnetobiostratigraphische (Re-)Bewertung von etwa 150 prä-Pliozänen planktonischen Foraminiferen-Datumsereignissen (einschließlich kürzlich verfügbarer Daten aus hohen südlichen (australischen) Breiten) und eine neue/modifizierte zonale Biostratigraphie bieten ein im Wesentlichen globales biostratigraphisches Korrelationsgerüst. Dies wird durch eine (Re-)Bewertung von nahezu 100 kalkigen Nannofossil-Datumsereignissen ergänzt. Unbekannte Diskontinuitäten im stratigraphischen Aufschluss (und in geringerem Maße Unterschiede in taxonomischen Konzepten) werden als Ursache für Diskrepanzen in magnetobiostratigraphischen Korrelationen in vielen Fällen, insbesondere im Paläogen-Zeitalter, identifiziert, anstatt latitudinale Diachronie. Behauptungen einer Diachronie niedriger Amplitude (<2 my) sind wenig gut begründet, zumindest im Paläozän- und Eozän-Zeitalter. Schließlich bewerten wir (Re-) den aktuellen Status der Känozoischen Chronostratigraphie und präsentieren Schätzungen der Chronologie von unteren (Stufe-) und höheren (System-) Einheiten. Obwohl sich die numerischen Werte der chronostratigraphischen Einheiten (und ihre Grenzen) im Jahrzehnt seit der vorherigen Version des Känozoischen Zeitsystems geändert haben, ist die relative Dauer dieser Einheiten im Wesentlichen gleich geblieben. Dies gilt insbesondere für das Paläogen-Zeitalter, wo die Paläozän/Eozän- und Eozän/Oligozän-Grenzen um \textasciitilde 2 my jünger verschoben wurden und die Kreide/Paläozän-Grenze um \textasciitilde 1 my jünger. Änderungen im Neogen-Zeitsystem sind relativ gering und spiegeln vor allem verbesserte magnetobiostratigraphische Kalibrierungen, ein besseres Verständnis der chronostratigraphischen und magnetobiostratigraphischen Beziehungen sowie die Einführung einer kongruenten astronomischen/paläomagnetischen Chronologie für die letzten 6 my (und damit verbundene Anpassungen an magnetochronologische Altersschätzungen) wider.",
    url = "https://doi.org/10.2110/pec.95.04.0129",
    doi = "10.2110/pec.95.04.0129",
    openalex = "W2130950244",
    references = "doi102110pec9504"
}

Dieses Initial Reports-Band umfasst Leg 162 der Forschungsreisen des Bohrgefäßes JOIDES Resolution, Edinburgh, Vereinigtes Königreich, nach Reykjavik, Island, Standorte 980–987, 7. Juli bis 2. September 1995. Das Verständnis der Ursachen und Folgen globaler klimatischer und umweltbedingter Veränderungen stellt eine wichtige Herausforderung für die Gesellschaft dar. Die Ozeane in hohen nördlichen Breiten beeinflussen die globale Umwelt direkt durch die Bildung von permanentem und saisonalem Eis, den Transfer von fühlbarer und latenter Wärme in die Atmosphäre sowie durch die Bildung von Tiefenwasser und die Belüftung des Tiefenmeeres, die den Kohlenstoffgehalt sowohl im Ozean als auch in der Atmosphäre steuern oder beeinflussen. Daher muss jede ernsthafte Versuchung, die Variabilität des globalen Klimas im Känozoikum zu modellieren und zu verstehen, die in dieser Region stattfindenden Klimaprozesse berücksichtigen. Die Begründung für Leg 162 basiert daher auf der Bedeutung der arktischen und subarktischen Regionen für das globale Klima und Ozeansysteme. Dies ist eine Region, in der ein Großteil des Tiefenwassers der Welt gebildet wird, verbunden mit einem großen regionalen Ozean-Atmosphäre-Wärmefluss. Ebenso kann es in dieser Region zu einer wesentlichen Verstärkung von Klimaveränderungen aufgrund von Schnee- und Eis-Albedo-Rückkopplungen kommen. Darüber hinaus kann die Arktis und die Region der Nordischen Meere eine Schlüsselrolle bei der langfristigen Evolution des globalen Klimas spielen, etwa durch Verbindungen wie die Auswirkungen von Pfortenöffnungen auf die Tiefenzirkulation, veränderte Topographie aufgrund von Erosion und Hebungen, Ozeankohlenstoffflüsse, Ozeanalkalinität und atmosphärisches CO2. Verbindungen zwischen der Tiefenwasserzirkulation und dem atmosphärischen CO2 wurden bereits für spätpleistozäne Veränderungen in glazial-interglazialen Zeitskalen vorgeschlagen. Leg 162 stellt den zweiten Teil eines zweiteiligen Programms dar, das darauf ausgelegt ist, drei wichtige geografische Standorte (die Northern Gateway-Region, den Grönland-Norwegen-Querprofil und die Southern Gateway-Region) zu untersuchen, mit dem Ziel, die zeitliche und räumliche Variabilität des ozeanischen Wärmebudgets, die Geschichte der Bildung von Zwischen- und Tiefenwasser sowie die Geschichte der Vergletscherung der umliegenden Landmassen zu rekonstruieren. In Kombination mit Leg 151 sind die Standorte von Leg 162 als breite Nord-Süd- und Ost-West-Querprofile angeordnet, um die räumliche paläoklimatische Variabilität zu überwachen. Zusätzlich überwacht ein vertikales Array von Standorten im Nordatlantik, Standorte 980 (FENI-1), 981 (FENI-2), 982 (NAMD-1), 983 (GARDAR-1) und 984 (BJORN-1), die Variabilität der Wassermassen an der Oberfläche und in mittleren Wassertiefen. Standort YERM-1 (nicht gebohrt aufgrund von Eisbedingungen) und Standort 986 (SVAL-1), Tiefbohrziele im Norden, sollten ursprünglich geplant werden, um den Zeitpunkt der Öffnung der Fram-Straße und den Austausch von Wassermassen zwischen dem Atlantik und dem Arktischen Ozean einzuschränken. Die Entstehung und Geschichte der Vergletscherung in hohen nördlichen Breiten werden auf den Standorten 907 (ICEP-1), 985 (ICEP-3), 986 (SVAL-1) und 987 (EGM-4) überwacht.

@misc{jansen1996proceedings,
    author = "Jansen, E. und Raymo, M.E. und Blum, P. und Party, The Leg 162 Science",
    title = "Proceedings of the Ocean Drilling Program Volume 162 Initial Reports: North Atlantic–Arctic Gateways II, Sites 980–987",
    year = "1996",
    publisher = "Ocean Drilling Program",
    abstract = "Dieses Initial Reports-Band deckt Leg 162 der Kreuzzüge des Bohrgefäßes JOIDES Resolution, Edinburgh, Vereinigtes Königreich, bis Reykjavik, Island, Sites 980–987, 7. Juli–2. September 1995 ab. Das Verständnis der Ursachen und Folgen globaler klimatischer und umweltbedingter Veränderungen stellt eine wichtige Herausforderung für die Gesellschaft dar. Die hohen nördlichen Breitengrade beeinflussen die globale Umwelt direkt durch die Bildung von permanentem und saisonalem Eis, den Transfer von fühlbarer und latenter Wärme in die Atmosphäre sowie durch die Tiefenwasserbildung und die Tiefenwasserbelüftung, die den Kohlenstoffgehalt sowohl im Ozean als auch in der Atmosphäre steuern oder beeinflussen. Daher muss jede ernsthafte Versuchung, die Variabilität des globalen Klimas im Känozoikum zu modellieren und zu verstehen, die in dieser Region stattfindenden Klimaprozesse berücksichtigen. Die Begründung für Leg 162 basiert daher auf der Bedeutung der arktischen und subarktischen Regionen für das globale Klima und die Ozeansysteme. Dies ist eine Region, in der ein Großteil der Tiefenwasser des Weltmeeres gebildet wird, verbunden mit einem großen regionalen Ozean-Atmosphäre-Wärmefluss. Ebenso kann es in dieser Region zu einer wesentlichen Verstärkung von Klimaveränderungen kommen, verursacht durch Schnee- und Eis-Albedo-Rückkopplungen. Darüber hinaus kann die Arktis und die Region der Nordischen Meere eine Schlüsselrolle bei der langfristigen Evolution des globalen Klimas spielen, vermittelt durch Verbindungen wie die Auswirkungen von Gateway-Öffnungen auf die Tiefenzirkulation, veränderte Topographie aufgrund von Erosion und Hebungen, Ozeankohlenstoffflüsse, Ozeanalkalinität und atmosphärisches CO2. Verbindungen zwischen der Tiefenwasserzirkulation und dem atmosphärischen CO2 wurden bereits für späte pleistozäne Veränderungen auf glazial-interglazialen Zeitskalen vorgeschlagen. Leg 162 stellt den zweiten Teil eines zweiteiligen Programms dar, das darauf ausgelegt ist, drei wichtige geografische Standorte (die Northern Gateway-Region, den Grönland-Norwegen-Querprofil und die Southern Gateway-Region) zu untersuchen, mit dem Ziel, die zeitliche und räumliche Variabilität des ozeanischen Wärmebudgets, die Geschichte der Bildung von Zwischen- und Tiefenwasser sowie die Geschichte der Vergletscherung der umliegenden Landmassen zu rekonstruieren. In Kombination mit Leg 151 sind die Leg 162-Standorte als breite Nord-Süd- und Ost-West-Querprofile angeordnet, um die räumliche paläoklimatische Variabilität zu überwachen. Darüber hinaus überwacht ein vertikales Array von Standorten im Nordatlantik, Sites 980 (FENI-1), 981 (FENI-2), 982 (NAMD-1), 983 (GARDAR-1) und 984 (BJORN-1), die Variabilität der Wassermassen an der Oberfläche und in mittleren Wassertiefen. Site YERM-1 (nicht gebohrt aufgrund von Eisbedingungen) und Site 986 (SVAL-1), tiefe Bohrziele im Norden, waren geplant, um den Zeitpunkt der Öffnung der Fram-Straße und den Wassermassen-Austausch zwischen dem Atlantik und dem Arktischen Ozean einzuschränken. Die Entstehung und Geschichte der Vergletscherung in hohen nördlichen Breitengraden werden auf den Sites 907 (ICEP-1), 985 (ICEP-3), 986 (SVAL-1) und 987 (EGM-4) überwacht.",
    url = "https://zenodo.org/doi/10.5281/zenodo.19099781",
    doi = "10.5281/zenodo.19099781",
    openalex = "W7154243861"
}

In der letzten Eiszeit durchlief das Erdklima häufig große und abrupte globale Veränderungen. Dieses Verhalten scheint die Fähigkeit der thermohalinen Zirkulation des Ozeans widerzuspiegeln, mehr als einen Betriebsmodus einzunehmen. Die Aufzeichnungen in alten sedimentären Gesteinen deuten darauf hin, dass ähnliche abrupte Veränderungen die Erde zu anderen Zeiten ebenfalls heimsuchten. Der Auslösemechanismus für diese Reorganisationen könnte die Antiphasing der polaren Einstrahlung im Zusammenhang mit orbitalen Zyklen gewesen sein. Würde der anhaltende Anstieg der atmosphärischen CO2-Konzentration eine weitere solche Reorganisation auslösen, wäre dies für eine Welt, die bestrebt ist, 11 bis 16 Milliarden Menschen zu ernähren, schlechte Nachrichten.

@article{doi101126science27853431582,
    author = "Broecker, Wallace S.",
    title = "Thermohaline Circulation, the Achilles Heel of Our Climate System: Will Man-Made CO 2 Upset the Current Balance?",
    year = "1997",
    journal = "Science",
    abstract = "During the last glacial period, Earth's climate underwent frequent large and abrupt global changes. This behavior appears to reflect the ability of the ocean's thermohaline circulation to assume more than one mode of operation. The record in ancient sedimentary rocks suggests that similar abrupt changes plagued the Earth at other times. The trigger mechanism for these reorganizations may have been the antiphasing of polar insolation associated with orbital cycles. Were the ongoing increase in atmospheric CO2 levels to trigger another such reorganization, it would be bad news for a world striving to feed 11 to 16 billion people.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.278.5343.1582",
    doi = "10.1126/science.278.5343.1582",
    openalex = "W2091348587",
    references = "angelis1987aerosol, doi1010160031018295001719, doi101016s0146629158800144, doi101038321739a0, doi105670oceanog199107"
}

Eine wesentliche Leistung des kürzlich abgeschlossenen Tropical Ocean‐Global Atmosphere (TOGA) Programms war die Entwicklung eines Ozeanbeobachtungssystems zur Unterstützung von saisonalen bis interannuellen Klimastudien. Dieser Artikel rekapituliert die wissenschaftlichen Motivationen für die Entwicklung dieses Beobachtungssystems, die technologischen Fortschritte, die dies ermöglichten, sowie die wissenschaftlichen Fortschritte, die sich aus der Verfügbarkeit einer deutlich erweiterten Beobachtungsdatenbank ergaben. Ein primärer phänomenologischer Fokus von TOGA war die interannuelle Variabilität des gekoppelten Ozean‐Atmosphäre‐Systems im Zusammenhang mit El Niño und der Südlichen Oszillation (ENSO). Vor Beginn von TOGA war unser Verständnis der physikalischen Prozesse, die für den ENSO-Zyklus verantwortlich sind, begrenzt, unsere Fähigkeit, die Variabilität in den tropischen Ozeanen zu überwachen, war primitiv, und die Fähigkeit, ENSO vorherzusagen, existierte nicht. TOGA initiierte und/oder unterstützte daher Bemühungen, Echtzeitmessungen der folgenden Schlüssel-ozeanographischen Variablen bereitzustellen: Oberflächenwinde, Meerestemperatur, Wassertemperatur im Untergrund, Meeresspiegel und Ozeanströmung. Zu den spezifischen in-situ-Beobachtungsprogrammen, die diese Datensätze entwickelten, gehörten das Tropical Atmosphere‐Ocean (TAO) Array von verankerten Bojen im Pazifik, ein Programm für Oberflächen-Driftbojen, ein Netz von Insel- und Küstenpegeln sowie ein Netzwerk von Freiwilligenbeobachtungsbooten mit expendable bathythermograph measurements. Ergänzend zu diesen in-situ-Bemühungen waren Satellitenmissionen, die eine nahezu globale Abdeckung von Oberflächenwinden, Meerestemperatur und Meeresspiegel bereitstellten. Diese neuen TOGA-Datensätze führten zu grundlegenden Fortschritten in unserem Verständnis der physikalischen Prozesse, die für ENSO verantwortlich sind, und zur Entwicklung gekoppelter Ozean‐Atmosphäre-Modelle für die ENSO-Vorhersage.

@article{doi10102997jc02906,
    author = "McPhaden, Michael J. und Busalacchi, Antonio J. und Cheney, Robert E. und Donguy, Jean‐René und Gage, Kenneth S. und Halpern, David und Ji, Ming und Julian, Paul und Meyers, Gary und Mitchum, Gary T. und Niiler, Pearn P. und Picaut, Joël und Reynolds, Richard W. und Smith, Neville und Takeuchi, Kensuke",
    title = "The Tropical Ocean‐Global Atmosphere observing system: A decade of progress",
    year = "1998",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Eine wesentliche Leistung des kürzlich abgeschlossenen Tropical Ocean‐Global Atmosphere (TOGA) Programms war die Entwicklung eines Ozeanbeobachtungssystems zur Unterstützung von saisonalen bis interannuellen Klimastudien. Dieser Artikel rekapituliert die wissenschaftlichen Motivationen für die Entwicklung dieses Beobachtungssystems, die technologischen Fortschritte, die dies ermöglichten, sowie die wissenschaftlichen Fortschritte, die sich aus der Verfügbarkeit einer deutlich erweiterten Beobachtungsdatenbank ergaben. Ein primärer phänomenologischer Fokus von TOGA war die interannuelle Variabilität des gekoppelten Ozean‐Atmosphäre‐Systems im Zusammenhang mit El Niño und der Südlichen Oszillation (ENSO). Vor Beginn von TOGA war unser Verständnis der physikalischen Prozesse, die für den ENSO-Zyklus verantwortlich sind, begrenzt, unsere Fähigkeit, die Variabilität in den tropischen Ozeanen zu überwachen, war primitiv, und die Fähigkeit, ENSO vorherzusagen, existierte nicht. TOGA initiierte und/oder unterstützte daher Bemühungen, Echtzeitmessungen der folgenden Schlüssel-ozeanographischen Variablen bereitzustellen: Oberflächenwinde, Meerestemperatur, Wassertemperatur im Untergrund, Meeresspiegel und Ozeanströmung. Zu den spezifischen in-situ-Beobachtungsprogrammen, die diese Datensätze entwickelten, gehörten das Tropical Atmosphere‐Ocean (TAO) Array von verankerten Bojen im Pazifik, ein Programm für Oberflächen-Driftbojen, ein Netz von Insel- und Küstenpegeln sowie ein Netzwerk von Freiwilligenbeobachtungsbooten mit expendable bathythermograph measurements. Ergänzend zu diesen in-situ-Bemühungen waren Satellitenmissionen, die eine nahezu globale Abdeckung von Oberflächenwinden, Meerestemperatur und Meeresspiegel bereitstellten. Diese neuen TOGA-Datensätze führten zu grundlegenden Fortschritten in unserem Verständnis der physikalischen Prozesse, die für ENSO verantwortlich sind, und zur Entwicklung gekoppelter Ozean‐Atmosphäre-Modelle für die ENSO-Vorhersage.",
    url = "https://doi.org/10.1029/97jc02906",
    doi = "10.1029/97jc02906",
    openalex = "W1973776704",
    references = "doi1011751520046919870442418otross20co2, doi1011751520048519830131093nmwsot20co2"
}

Eine einzigartige Gelegenheit, schnelle Klimawechsel in einer warmen Klimawelt zu untersuchen, bietet das späte Paläozän-Thermale Maximum (LPTM), ein Intervall von ∼100.000 Jahren, in dem die Temperaturen in hohen Breiten plötzlich auf ihre höchsten Werte im Känozoikum stiegen. Um die Prozesse und Rückkopplungen zu erforschen, die dieses kurze Erwärmungsereignis möglicherweise erzeugt oder begrenzt haben, modellieren wir die Atmosphäre im Gleichgewicht mit den Meerestemperaturen (SSTs), die für das LPTM und für Bedingungen abgeleitet wurden, die eher dem späten Paläozän oder dem frühen Eozän entsprechen. Unsere Modellergebnisse deuten darauf hin, dass die Bedingungen während des LPTM im Vergleich zum späten Paläozän oder frühen Eozän ausgeglichener waren, wobei der mittlere jährliche Temperaturbereich über weite Teile der kontinentalen Innenländer um mehr als 5°C reduziert und die Niederschläge an Land um 5–10% erhöht wurden. Dennoch erzeugte das Modell trotz der Vorgabe warmer polarer SSTs, die Meereis ausschließen, Januar-Temperaturen im kontinentalen Inneren von weniger als −13°C, im Gegensatz zu Schätzungen aus Proxydaten für höhere Temperaturen. Die Stärke der zonalen Winde wurde während des LPTM drastisch reduziert, und während des Winters in der nördlichen Hemisphäre wurde aufgrund der vorgeschriebenen warmen SSTs eine tiefe atmosphärische Konvektion über dem Arktischen Ozean erzeugt. Wir berechnen eine erhebliche windgetriebene Ozeanzirkulationsreaktion auf die vom Modell erzeugten Windfelder für diese Zeitintervalle, einschließlich einer Zunahme der geschätzten Stärke der westlichen Randströmungen um 8–28%. Im Allgemeinen stimmen unsere Ergebnisse mit aus Tiefseesedimenten abgeleiteten Ton- und eolischen Aufzeichnungen überein, die warme, feuchte Bedingungen mit weniger energischer atmosphärischer Zirkulation in diesen Zeiträumen nahelegen. Allerdings werfen die in unseren LPTM-Experiment-Ergebnissen gefundenen wesentlichen Änderungen im hydrologischen Zyklus in hohen Breiten wichtige Fragen bezüglich der Interpretationen des paläoklimatischen stabiler Isotopen in hohen Breiten auf.

@article{doi1010291999jd900272,
    author = "Huber, Matthew und Sloan, L. C.",
    title = "Warm climate transitions: A general circulation modeling study of the Late Paleocene Thermal Maximum (∼56 Ma)",
    year = "1999",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Eine einzigartige Gelegenheit, schnelle Klimawechsel in einer warmen Klimawelt zu untersuchen, bietet das späte Paläozän-Thermale Maximum (LPTM), ein Intervall von ∼100.000 Jahren, in dem die Temperaturen in hohen Breiten plötzlich auf ihre höchsten Werte im Känozoikum stiegen. Um die Prozesse und Rückkopplungen zu erforschen, die dieses kurze Erwärmungsereignis möglicherweise erzeugt oder begrenzt haben, modellieren wir die Atmosphäre im Gleichgewicht mit den Meerestemperaturen (SSTs), die für das LPTM und für Bedingungen abgeleitet wurden, die eher dem späten Paläozän oder dem frühen Eozän entsprechen. Unsere Modellergebnisse deuten darauf hin, dass die Bedingungen während des LPTM im Vergleich zum späten Paläozän oder frühen Eozän ausgeglichener waren, wobei der mittlere jährliche Temperaturbereich über weite Teile der kontinentalen Innenländer um mehr als 5°C reduziert und die Niederschläge an Land um 5–10% erhöht wurden. Dennoch erzeugte das Modell trotz der Vorgabe warmer polarer SSTs, die Meereis ausschließen, Januar-Temperaturen im kontinentalen Inneren von weniger als −13°C, im Gegensatz zu Schätzungen aus Proxydaten für höhere Temperaturen. Die Stärke der zonalen Winde wurde während des LPTM drastisch reduziert, und während des Winters in der nördlichen Hemisphäre wurde aufgrund der vorgeschriebenen warmen SSTs eine tiefe atmosphärische Konvektion über dem Arktischen Ozean erzeugt. Wir berechnen eine erhebliche windgetriebene Ozeanzirkulationsreaktion auf die vom Modell erzeugten Windfelder für diese Zeitintervalle, einschließlich einer Zunahme der geschätzten Stärke der westlichen Randströmungen um 8–28%. Im Allgemeinen stimmen unsere Ergebnisse mit aus Tiefseesedimenten abgeleiteten Ton- und eolischen Aufzeichnungen überein, die warme, feuchte Bedingungen mit weniger energischer atmosphärischer Zirkulation in diesen Zeiträumen nahelegen. Allerdings werfen die in unseren LPTM-Experiment-Ergebnissen gefundenen wesentlichen Änderungen im hydrologischen Zyklus in hohen Breiten wichtige Fragen bezüglich der Interpretationen des paläoklimatischen stabiler Isotopen in hohen Breiten auf.",
    url = "https://doi.org/10.1029/1999jd900272",
    doi = "10.1029/1999jd900272",
    openalex = "W2011913903",
    references = "doi10102993pa03266, doi10102993rg03257, doi10102995pa02087, doi101029gm078p0001, doi101038353225a0, doi10106312809772, doi10111911987371, doi1011751520046919800370515nascia20co2, doi1011751520046919870442418otross20co2, doi1011751520048519830131093nmwsot20co2"
}

Zum ersten Mal wird ein gekoppeltes Zirkulationsmodell mit interaktiven und dynamischen atmosphärischen, ozeanischen und Meereis-Komponenten verwendet, um ein eozänes (∼50 Ma) „Treibhaus"-Klima zu simulieren. Wir führen effiziente Ozean-Spin-up-Methoden für gekoppelte Paläoklimamodellierung ein. Die Oberflächentemperaturen (SSTs) und Salinitäten entwickeln sich unbeschränkt, wodurch die ersten Schätzungen für diese eozänen Klimaparameter ohne Proxy-Daten entstehen. Die tropischen und extratropischen vom Modell vorhergesagten SSTs sind um 3 bzw. 5°C wärmer als moderne Werte. Salinitätsgetriebene Tiefenwasserbildung findet im Nordatlantik und im Tethys statt. Die zonale mittlere Umwälzströmung ist schwächer als heute. Der ozeanische Wärmetransport im eozänen Klima ist im nördlichen Hemisphärenbereich 0,6 PW geringer und im südlichen Hemisphärenbereich 0,4 PW höher als heute. Die vom Modell vorhergesagten nahezu modernen vertikalen und meridionalen eozänen Temperaturgradienten implizieren, dass die dominierende Theorie zur Aufrechterhaltung niedriger Gradienten—erhöhter ozeanischer Wärmetransport—falsch oder unvollständig ist und andere Mechanismen untersucht werden sollten.

@article{doi1010292001gl012943,
    author = "Huber, Matthew und Sloan, Lisa C.",
    title = "Wärmetransport, Tiefenwasser und thermische Gradienten: Kopplungssimulation eines eozänen Treibhausklimas",
    year = "2001",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "Zum ersten Mal wird ein gekoppeltes Zirkulationsmodell mit interaktiven und dynamischen atmosphärischen, ozeanischen und Meereis-Komponenten verwendet, um ein eozänes (∼50 Ma) „Treibhaus"-Klima zu simulieren. Wir führen effiziente Ozean-Spin-up-Methoden für gekoppelte Paläoklimamodellierung ein. Die Oberflächentemperaturen (SSTs) und Salinitäten entwickeln sich unbeschränkt, wodurch die ersten Schätzungen für diese eozänen Klimaparameter ohne Proxy-Daten entstehen. Die tropischen und extratropischen vom Modell vorhergesagten SSTs sind um 3 bzw. 5°C wärmer als moderne Werte. Salinitätsgetriebene Tiefenwasserbildung findet im Nordatlantik und im Tethys statt. Die zonale mittlere Umwälzströmung ist schwächer als heute. Der ozeanische Wärmetransport im eozänen Klima ist im nördlichen Hemisphärenbereich 0,6 PW geringer und im südlichen Hemisphärenbereich 0,4 PW höher als heute. Die vom Modell vorhergesagten nahezu modernen vertikalen und meridionalen eozänen Temperaturgradienten implizieren, dass die dominierende Theorie zur Aufrechterhaltung niedriger Gradienten—erhöhter ozeanischer Wärmetransport—falsch oder unvollständig ist und andere Mechanismen untersucht werden sollten.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2001gl012943",
    doi = "10.1029/2001gl012943",
    openalex = "W1984138212",
    references = "doi1010160031018295000127, doi101017cbo9780511564512, doi1010291999jd900272, doi10102992pa01234, doi10102993pa03266, doi101029pa002i006p00741, doi101038296620a0, doi10103835021000, doi1011751520044219980111115tncsmv20co2, doi102973odpprocsr1131881990"
}

Das Konzept von „Gondwana", einem antiken Superkontinent der Südhalbkugel, ist in geologischen und biogeographischen Modellen der Erdgeschichte fest verankert. Der Begriff Gondwana (von manchen Autoren als Gondwanaland bezeichnet) leitet sich aus der Erkenntnis ab, die Mitte bis Ende des 19. Jahrhunderts von Mitarbeitern des Indian Geological Survey gewonnen wurde, dass in Ostzentralindien eine charakteristische Sedimentsequenz erhalten ist. Diese Sukzession, die heute als im Perm bis zum Kreidezeitraum datiert bekannt ist, ist lithologisch und paläontologisch mit gleichzeitigen nicht-marinen Sedimentsequenzen, die auf den meisten Kontinenten der Südhalbkugel entwickelt wurden, ähnlich und deutet auf eine frühere Kontinuität dieser Landmassen hin. Paläomagnetische Daten und tektonische Rekonstruktionen deuten darauf hin, dass die Hauptversammlung von Gondwana um den Beginn des Paläozoikums in nahezu äquatorialen Breiten stattfand und dass der Superkontinent als Ganzes in hohe südliche Breiten verschoben wurde, was eine weit verbreitete Vergletscherung bis zum Ende des Karbons ermöglichte. Von der Karbonzeit bis zur Kreidezeit besaßen die südlichen Kontinente weitgehend ähnliche Flora, doch ist zu allen Zeiten ein gewisses Artenspezialismus erkennbar. Der Zerfall von Gondwana begann während des Jura (etwa vor 180 Millionen Jahren) und dieser Prozess setzt sich fort. Das früheste Rifting (Krustendehnung) innerhalb des Superkontinents begann im Westen (zwischen Südamerika und Afrika) und im Allgemeinen verbreitete sich das Rifting-Muster ostwärts mit Hauptphasen der kontinentalen Fragmentation im frühen und späten Kreidezeitraum bis zum Paläogen. Gondwanische Flora zeigt radikale Umbrüche nahe dem Ende des Karbons, am Ende des Perm und am Ende des Trias, die scheinbar nicht mit der Isolation oder Fragmentierung des Superkontinents zusammenhängen. Während des späten Paläozoikums und Mesozoikums behielten die Hochbreiten-Flora der Südhalbkugel eine deutlich unterschiedliche Zusammensetzung gegenüber den paläoäquatorialen und borealen Regionen, obwohl sie für einen Großteil dieser Zeit in physischer Verbindung mit Laurasia blieben. Die Gondwanische Flora des Jura und des frühen Kreidezeitraums (Zeiträume unmittelbar vor und während des Zerfalls) wurde von Araukarien und Podokarpen-Kiefernwäldern sowie einer Reihe rätselhafter Samenfarngruppen dominiert. Angiospermen etablierten sich in der Region bereits im Aptium (vor den finalen Zerfallsereignissen) und diversifizierten sich stetig während des Kreidezeitraums, scheinbar auf Kosten vieler Samenfarngruppen. Hypothesen, die auf Vicariance oder Fernausbreitung zurückgreifen, um die biogeographischen Muster zu erklären, die in den Flora der Kontinente der Südhalbkugel evident sind, beruhen alle auf einem fundierten Verständnis des Zeitpunkts und der Sequenz des gondoanischen Kontinentalzerfalls. Dieser Artikel zielt darauf ab, das aktuelle Verständnis des geochronologischen Rahmens des gondoanischen Zerfalls zusammenzufassen, gegen den diese biogeographischen Modelle getestet werden können. Die meisten phytogeographischen Studien befassen sich mit den extanten, angiosperm-dominierten Flora dieser Landmassen. Dieser Artikel bietet zudem einen Überblick über das präzänozoische, gymnosperm-dominierte floristische Provinzialismus in Gondwana. Er dokumentiert die breite Sukzession prä-angiospermer Flora, hebt die charakteristischen Elemente der frühen Kreidezeitraums gondoanischen Flora unmittelbar vor dem Auftreten von Angiospermen hervor und deutet an, dass latitudinale Kontrollen die Zusammensetzung der gondoanischen Flora im Laufe der Zeit stark beeinflussten, selbst in Abwesenheit von marinen Barrieren zwischen Gondwana und den nördlichen Kontinenten.

@article{doi101071bt00023,
    author = "McLoughlin, Stephen",
    title = "Die Zerfallsgeschichte von Gondwana und ihre Auswirkungen auf das floristische Provinzialismus vor dem Känozoikum",
    year = "2001",
    journal = "Australian Journal of Botany",
    abstract = "Das Konzept von 'Gondwana', einem alten Superkontinent der südlichen Hemisphäre, ist in geologischen und biogeographischen Modellen der Erdgeschichte fest verankert. Der Begriff Gondwana (von einigen Autoren Gondwanaland) leitet sich von der Erkenntnis ab, die Mitte bis Ende des 19. Jahrhunderts von Forschern des Indian Geological Survey gewonnen wurde, dass in Ostzentralindien eine charakteristische Sedimentsequenz erhalten ist. Diese Sukzession, die heute als im Perm bis zum Kreidezeitraum datiert bekannt ist, ist lithologisch und paläontologisch mit gleichzeitigen nicht-marinen Sediment-Sukzessionen, die auf den meisten Kontinenten der südlichen Hemisphäre entwickelt wurden, ähnlich und deutet auf eine frühere Kontinuität dieser Landmassen hin. Paläomagnetische Daten und tektonische Rekonstruktionen deuten darauf hin, dass die Hauptversammlung von Gondwana um den Beginn des Paläozoikums in nahezu äquatorialen Breiten stattfand und dass der Superkontinent als Ganzes in hohe südliche Breiten verschoben wurde, was eine weit verbreitete Vergletscherung bis zum Ende des Karbon ermöglichte. Von der Karbon- bis zur Kreidezeit besaßen die südlichen Kontinente weitgehend ähnliche Floras, aber ein gewisses Art-Level-Provinzialismus ist zu allen Zeiten erkennbar. Der Zerfall von Gondwana begann während des Jura (etwa vor 180 Millionen Jahren) und dieser Prozess setzt sich fort. Die früheste Rifting (Krustenverdünnung) innerhalb des Superkontinents begann im Westen (zwischen Südamerika und Afrika) und im Allgemeinen verbreitete sich das Rifting-Muster nach Osten, mit Hauptphasen der kontinentalen Fragmentierung im frühen und späten Kreidezeitraum bis zum Paläogen. Gondwanische Floras zeigen radikale Umbrüche nahe dem Ende des Karbon, Ende des Perm und Ende des Trias, die scheinbar nicht mit der Isolation oder Fragmentierung des Superkontinents zusammenhängen. Während des späten Paläozoikums und Mesozoikums behielten die Hochbreiten-Florae der südlichen Hemisphäre eine deutlich unterschiedliche Zusammensetzung gegenüber den paläoäquatorialen und borealen Regionen, obwohl sie für einen Großteil dieser Zeit in physischer Verbindung mit Laurasia blieben. Die Gondwanischen Florae des Jura und des frühen Kreidezeitraums (Zeiträume unmittelbar vor und während des Zerfalls) wurden von Araukarien und Podokarpen-Nadelbäumen sowie einer Reihe rätselhafter Samen-Farn-Gruppen dominiert. Angiospermen etablierten sich in der Region bereits im Aptium (vor den finalen Zerfall-Ereignissen) und diversifizierten sich stetig während des Kreidezeitraums, scheinbar auf Kosten vieler Samen-Farn-Gruppen. Hypothesen, die Vizevarianz oder Fernausbreitung heranziehen, um die biogeographischen Muster zu erklären, die in den Florae der Kontinente der südlichen Hemisphäre evident sind, basieren alle auf einem festen Verständnis des Zeitpunkts und der Sequenz des kontinentalen Zerfalls von Gondwana. Dieser Artikel zielt darauf ab, das aktuelle Verständnis des geochronologischen Rahmens des Gondwanischen Zerfalls zusammenzufassen, gegen den diese biogeographischen Modelle getestet werden können. Die meisten Phyto-geographischen Studien befassen sich mit den extanten, Angiosperm-dominierten Florae dieser Landmassen. Dieser Artikel präsentiert auch einen Überblick über das prä-Känozoische, Gymnosperm-dominierte floristische Provinzialismus in Gondwana. Er dokumentiert die breite Sukzession der prä-Angiosperm-Florae, hebt die charakteristischen Elemente der frühen Kreidezeit Gondwanischen Florae hervor, die unmittelbar vor dem Auftreten der Angiospermen lagen, und deutet an, dass latitudinale Kontrollen die Zusammensetzung der Gondwanischen Florae im Laufe der Zeit stark beeinflussten, selbst in Abwesenheit von marinen Barrieren zwischen Gondwana und den nördlichen Kontinenten.",
    url = "https://doi.org/10.1071/bt00023",
    doi = "10.1071/bt00023",
    openalex = "W1860957168",
    references = "crossref1974the, doi101007bf02860537, doi1010160012821x89900186, doi1010160031018284900373, doi1010160034666776900531, doi1010160034666782900410, doi101017s0016756800008268, doi10102993pa03266, doi101029gm032, doi101038230042a0, doi101038333547a0, doi10108003115517708527763, doi101080037362451938105591187, doi101111j150239311987tb02026x, doi10113000167606198798475lpgeig20co2, doi1011300091761319950230407scirpo23co2, doi101130spe195p1, doi101144gslmem19900120101, doi102973dsdpproc291171975, doi105962bhltitle118957, openalexw1549706842, openalexw2135985426"
}

Seit 65 Millionen Jahren (Ma) hat sich das Klima der Erde einer signifikanten und komplexen Evolution unterzogen, deren feinere Details nun durch Untersuchungen von Tiefseesedimentkernen ans Licht kommen. Diese Evolution umfasst allmähliche Erwärmungs- und Abkühlungstrends, die von tektonischen Prozessen auf Zeitskalen von 10(5) bis 10(7) Jahren angetrieben werden, rhythmische oder periodische Zyklen, die von orbitalen Prozessen mit einer Zyklizität von 10(4)- bis 10(6)-Jahren angetrieben werden, sowie seltene schnelle anomale Verschiebungen und extreme Klimatransiente mit Dauer von 10(3) bis 10(5) Jahren. Hier wird der jüngste Fortschritt bei der Definition der Evolution des globalen Klimas über das Känozoikum überdacht. Wir konzentrieren uns primär auf die periodischen und anomalen Komponenten der Variabilität über den frühen Teil dieser Ära, wie sie durch die neueste Generation von Tiefsees isotopenaufzeichnungen eingeschränkt sind. Wir betrachten auch, wie diese verbesserte Perspektive zur Anerkennung zuvor unvorhergesehener Mechanismen zur Veränderung des Klimas geführt hat.

@article{doi101126science1059412,
    author = "Zachos, James C. und Pagani, Mark und Sloan, Lisa C. und Thomas, Ellen und Billups, Katharina",
    title = "Trends, Rhythms, and Aberrations in Global Climate 65 Ma to Present",
    year = "2001",
    journal = "Science",
    abstract = "Seit 65 Millionen Jahren (Ma) hat sich das Klima der Erde einer signifikanten und komplexen Evolution unterzogen, deren feinere Details nun durch Untersuchungen von Tiefseesedimentkernen ans Licht kommen. Diese Evolution umfasst allmähliche Erwärmungs- und Abkühlungstrends, die von tektonischen Prozessen auf Zeitskalen von 10(5) bis 10(7) Jahren angetrieben werden, rhythmische oder periodische Zyklen, die von orbitalen Prozessen mit einer Zyklizität von 10(4)- bis 10(6)-Jahren angetrieben werden, sowie seltene schnelle anomale Verschiebungen und extreme Klimatransiente mit Dauer von 10(3) bis 10(5) Jahren. Hier wird der jüngste Fortschritt bei der Definition der Evolution des globalen Klimas über das Känozoikum überdacht. Wir konzentrieren uns primär auf die periodischen und anomalen Komponenten der Variabilität über den frühen Teil dieser Ära, wie sie durch die neueste Generation von Tiefsees isotopenaufzeichnungen eingeschränkt sind. Wir betrachten auch, wie diese verbesserte Perspektive zur Anerkennung zuvor unvorhergesehener Mechanismen zur Veränderung des Klimas geführt hat.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.1059412",
    doi = "10.1126/science.1059412",
    openalex = "W2115575384",
    references = "doi1010160025322771900533, doi1010160031018294902518, doi101016027737919190033q, doi10102990jb02015, doi10102993pa03266, doi10102995pa02087, doi10102996pa00571, doi10103835021000, doi101038353225a0, doi101038359117a0, doi10108004353676199311880395, doi101126science19442701121, doi101126science2875451269, doi101126science28954861897, doi1011300091761319920200569eoiseo23co2, doi1015159781400862924, doi102110pec9504, doi102110pec9554, doi102475ajs294156"
}

Revision des GEOCARB-Modells (Berner, 1991, 1994) für paläo-Niveaus atmosphärischen CO~2~, mit Schwerpunkt auf Faktoren, die die CO~2~-Aufnahme durch kontinentale Verwitterung beeinflussen. Dies umfasst: (1) neue GCM-Ergebnisse (allgemeine Zirkulationsmodelle) für die Abhängigkeit der globalen mittleren Oberflächentemperatur und des Abflusses von CO~2~ für sowohl vergletscherte als auch nicht-vergletscherte Perioden, gekoppelt mit neuen Ergebnissen für die Temperaturantwort auf Änderungen der Sonnenstrahlung; (2) Nachweis, dass Werte für den Verwitterungs-Anhebungs-Faktor f~R~(t), die auf Sr-Isotopen basieren, wie es in GEOCARB II geschehen ist, im Allgemeinen mit unabhängigen Werten übereinstimmen, die aus dem Vorkommen terrestrischer Sedimente als Maß für die globale physikalische Erosionsrate über die Phanerozoische Zeit berechnet wurden; (3) genauere Schätzungen des Zeitpunkts und der quantitativen Auswirkungen auf die Ca-Mg-Silikatverwitterung des Aufkommens großer Gefäßpflanzen auf den Kontinenten während des Devon; (4) Einbeziehung der Auswirkungen von Änderungen der Paläogeographie allein (konstantes CO~2~ und Sonnenstrahlung) auf die globale mittlere Landoberflächentemperatur, wie sie die Verwitterungsrate beeinflusst; (5) Berücksichtigung der Auswirkungen vulkanischer Verwitterung, sowohl in Subduktionszonen als auch auf dem Meeresboden; (6) Verwendung neuer Daten zu den δ^13^C-Werten für Phanerozoische Kalksteine und organisches Material; (7) Berücksichtigung der relativen Verwitterungssteigerung durch Gymnospermen gegenüber Angiospermen; (8) Revision des paläo-Landbereichs basierend auf neueren Daten und Verwendung dieser Daten zusammen mit GCM-basierten paläo-Abfluss-Ergebnissen, um die globale Wasserabgabe von den Kontinenten über die Zeit zu berechnen. Die Ergebnisse zeigen ein ähnliches Gesamtmuster wie bei GEOCARB II: sehr hohe CO~2~-Werte während des frühen Paläozoikums, ein großer Rückgang während des Devon und des Karbon, hohe Werte während des frühen Mesozoikums und ein allmählicher Rückgang von etwa 170 Ma bis zu niedrigen Werten während des Känozoikums. Allerdings zeigen die neuen Ergebnisse deutlich höhere CO~2~-Werte während des Mesozoikums, und ihr Abwärtstrend über die Zeit stimmt mit den unabhängigen Schätzungen von Ekart und anderen (1999) überein. Die Sensitivitätsanalyse zeigt, dass Ergebnisse für paläo-CO~2~ besonders empfindlich sind gegenüber: den Auswirkungen von CO~2~-Düngung und Temperatur auf die Beschleunigung der pflanzenvermittelten chemischen Verwitterung; den quantitativen Auswirkungen von Pflanzen auf die Mineralauflösungsrate bei konstanter Temperatur und CO~2~; den relativen Rollen von Angiospermen und Gymnospermen bei der Beschleunigung der Gesteinsverwitterung; und der Reaktion der Paläo-Temperatur auf das verwendete globale Klimamodell. Dies unterstreicht die Notwendigkeit weiterer Studien zur Rolle von Pflanzen bei der chemischen Verwitterung und der Anwendung von GCMs zur Erforschung von paläo-CO~2~ und dem langfristigen Kohlenstoffkreislauf.

@article{doi102475ajs3012182,
    author = "Berner, Robert A.",
    title = "GEOCARB III: Ein überarbeitetes Modell der atmosphärischen CO2-Konzentration über die Phanerozoische Zeit",
    year = "2001",
    journal = "American Journal of Science",
    abstract = "Die Revision des GEOCARB-Modells (Berner, 1991, 1994) für paläolevels der atmosphärischen CO\textasciitilde 2\textasciitilde -Konzentration wurde mit dem Schwerpunkt auf Faktoren durchgeführt, die die CO\textasciitilde 2\textasciitilde -Aufnahme durch kontinentale Verwitterung beeinflussen. Dies umfasst: (1) neue GCM-Ergebnisse (allgemeine Zirkulationsmodelle) für die Abhängigkeit der globalen mittleren Oberflächentemperatur und des Abflusses von CO\textasciitilde 2\textasciitilde für sowohl vergletscherte als auch nicht-vergletscherte Perioden, gekoppelt mit neuen Ergebnissen für die Temperaturantwort auf Änderungen der Sonnenstrahlung; (2) die Demonstration, dass Werte für den Verwitterungs-Hebungs-Faktor f\textasciitilde R\textasciitilde (t), die auf Sr-Isotopen basieren, wie es in GEOCARB II geschehen ist, im Allgemeinen mit unabhängigen Werten übereinstimmen, die aus dem Vorkommen terrestrischer Sedimente als Maß für die globale physikalische Erosionsrate über die Phanerozoische Zeit berechnet wurden; (3) genauere Schätzungen des Zeitpunkts und der quantitativen Auswirkungen auf die Ca-Mg-Silikatverwitterung des Aufstiegs großer Gefäßpflanzen auf den Kontinenten während des Devon; (4) die Einbeziehung der Auswirkungen von Änderungen der Paläogeographie allein (konstante CO\textasciitilde 2\textasciitilde -Konzentration und Sonnenstrahlung) auf die globale mittlere Landoberflächentemperatur, wie sie die Verwitterungsrate beeinflusst; (5) die Berücksichtigung der Auswirkungen der vulkanischen Verwitterung, sowohl in Subduktionszonen als auch auf dem Meeresboden; (6) die Verwendung neuer Daten über die δ^13^C-Werte für Phanerozoische Kalksteine und organisches Material; (7) die Berücksichtigung der relativen Verwitterungssteigerung durch Gymnospermen gegenüber Angiospermen; (8) die Überarbeitung der paläo-Landfläche basierend auf neueren Daten und die Verwendung dieser Daten zusammen mit GCM-basierten paläo-Abfluss-Ergebnissen, um den globalen Wasserabfluss von den Kontinenten über die Zeit zu berechnen. Die Ergebnisse zeigen ein ähnliches Gesamtmuster wie bei GEOCARB II: sehr hohe CO\textasciitilde 2\textasciitilde -Werte während des frühen Paläozoikums, ein großer Rückgang während des Devon und des Karbon, hohe Werte während des frühen Mesozoikums und ein allmählicher Rückgang von etwa 170 Ma bis zu niedrigen Werten während des Känozoikums. Die neuen Ergebnisse zeigen jedoch deutlich höhere CO\textasciitilde 2\textasciitilde -Werte während des Mesozoikums, und ihr Abwärtstrend mit der Zeit stimmt mit den unabhängigen Schätzungen von Ekart und anderen (1999) überein. Die Sensitivitätsanalyse zeigt, dass die Ergebnisse für paläo-CO\textasciitilde 2\textasciitilde besonders empfindlich sind gegenüber: den Auswirkungen der CO\textasciitilde 2\textasciitilde -Düngung und der Temperatur auf die Beschleunigung der pflanzenvermittelten chemischen Verwitterung; den quantitativen Auswirkungen von Pflanzen auf die Mineralauflösungsrate bei konstanter Temperatur und CO\textasciitilde 2\textasciitilde ; den relativen Rollen von Angiospermen und Gymnospermen bei der Beschleunigung der Gesteinsverwitterung; und der Reaktion der Paläo-Temperatur auf das verwendete globale Klimamodell. Dies unterstreicht die Notwendigkeit weiterer Studien zur Rolle von Pflanzen in der chemischen Verwitterung und der Anwendung von GCMs zur Untersuchung von paläo-CO\textasciitilde 2\textasciitilde und dem langfristigen Kohlenstoffkreislauf.",
    url = "https://doi.org/10.2475/ajs.301.2.182",
    doi = "10.2475/ajs.301.2.182",
    openalex = "W4245300726",
    references = "doi1010160012821x9290070c, doi1010160012821x9600091x, doi101016001600325290625x, doi101016s0009254199000315, doi101038340457a0, doi10113000917613198210516vosstp20co2, doi10113008137233291, doi1011751520044219980111131tncfar20co2, doi102475ajs2914339, doi102475ajs294156"
}

Magnesium/Kalzium-Daten aus planktonischen Foraminiferen des Südatlantiks zeigen, dass die Meerestemperaturen (SSTs) in hohen Breiten (ungefähr 55 Grad S) im Südwestpazifik während des mittleren Miozän-Klimawechsels (14,2 bis 13,8 Millionen Jahre vor heute) um 6 bis 7 Grad C abkühlten. Die schrittweise Oberflächenabkühlung wird durch Exzentrizitäts-Forcing gesteuert und geht etwa 60.000 Jahre vor der Expansion der antarktischen Kryosphäre voraus, was auf das Einwirken zusätzlicher Rückkopplungen während dieses Intervalls mit angenommener niedriger atmosphärischer Partialdruck von CO2 (pCO2) hindeutet. Der Vergleich von SSTs und globalen Kohlenstoffkreislauf-Proxys stellt die Auffassung in Frage, dass episodische pCO2-Entnahmen diesen wichtigen Känozoischen Klimawechsel antrieben. SST-, Salzgehalt- und Eisvolumen-Trends deuten stattdessen darauf hin, dass orbitally gesteuerte Änderungen der Ozeanzirkulation meridionale Wärme/Dampf-Transporte veränderten, was Eiswachstum und globale Abkühlung auslöste.

@article{doi101126science1100061,
    author = "Shevenell, Amelia und Kennett, James P. und Lea, David W.",
    title = "Middle Miocene Southern Ocean Cooling and Antarctic Cryosphere Expansion",
    year = "2004",
    journal = "Science",
    abstract = "Magnesium/Kalzium-Daten aus planktonischen Foraminiferen des Südatlantiks zeigen, dass die Meerestemperaturen (SSTs) in hohen Breiten (ungefähr 55 Grad S) im Südwestpazifik während des mittleren Miozän-Klimawechsels (14,2 bis 13,8 Millionen Jahre vor heute) um 6 bis 7 Grad C abkühlten. Die schrittweise Oberflächenabkühlung wird durch Exzentrizitäts-Forcing gesteuert und geht etwa 60.000 Jahre vor der Expansion der antarktischen Kryosphäre voraus, was auf das Einwirken zusätzlicher Rückkopplungen während dieses Intervalls mit angenommener niedriger atmosphärischer Partialdruck von CO2 (pCO2) hindeutet. Der Vergleich von SSTs und globalen Kohlenstoffkreislauf-Proxys stellt die Auffassung in Frage, dass episodische pCO2-Entnahmen diesen wichtigen Känozoischen Klimawechsel antrieben. SST-, Salzgehalt- und Eisvolumen-Trends deuten stattdessen darauf hin, dass orbitally gesteuerte Änderungen der Ozeanzirkulation meridionale Wärme/Dampf-Transporte veränderten, was Eiswachstum und globale Abkühlung auslöste.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.1100061",
    doi = "10.1126/science.1100061",
    openalex = "W2070511571",
    references = "doi1010160031018294902518, doi101126science29255252310"
}

Die Umweltbedingungen der Erde, einschließlich des Klimas, werden durch physikalische, chemische, biologische und menschliche Wechselwirkungen bestimmt, die Materialien und Energie umwandeln und transportieren. Dies ist das "Erdsystem": eine hochkomplexe Entität, die durch mehrere nichtlineare Reaktionen und Schwellenwerte sowie Verbindungen zwischen disparaten Komponenten gekennzeichnet ist. Ein wichtiger Teil dieses Systems ist der Eisenzirkel, bei dem eisenhaltiger Bodendust vom Land durch die Atmosphäre zu den Ozeanen transportiert wird, die Ozeanbiogeochemie beeinflusst und somit Rückkopplungseffekte auf Klima und Staubproduktion hat. Hier überblicken wir die Schlüsselkomponenten dieses Zirkels und identifizieren kritische Unsicherheiten und Prioritäten für zukünftige Forschung.

@article{doi101126science1105959,
    author = "Jickells, T. D. und An, Zhisheng und Andersen, K. K. und Baker, Alex R. und Bergametti, G. und Brooks, Nick und Cao, Junji und Boyd, Philip W. und Duce, Robert A. und Hunter, Keith A. und Kawahata, Hodaka und Kubilay, N. und LaRoche, Julie und Liss, Peter S. und Mahowald, N. M. und Prospero, Joseph M. und Ridgwell, Andy und Tegen, Ina und Torres, Rodrigo",
    title = "Global Iron Connections Between Desert Dust, Ocean Biogeochemistry, and Climate",
    year = "2005",
    journal = "Science",
    abstract = {Die Umweltbedingungen der Erde, einschließlich des Klimas, werden durch physikalische, chemische, biologische und menschliche Wechselwirkungen bestimmt, die Materialien und Energie umwandeln und transportieren. Dies ist das "Erdsystem": eine hochkomplexe Entität, die durch mehrere nichtlineare Reaktionen und Schwellenwerte sowie Verbindungen zwischen disparaten Komponenten gekennzeichnet ist. Ein wichtiger Teil dieses Systems ist der Eisenzirkel, bei dem eisenhaltiger Bodendust vom Land durch die Atmosphäre zu den Ozeanen transportiert wird, die Ozeanbiogeochemie beeinflusst und somit Rückkopplungseffekte auf Klima und Staubproduktion hat. Hier überblicken wir die Schlüsselkomponenten dieses Zirkels und identifizieren kritische Unsicherheiten und Prioritäten für zukünftige Forschung.},
    url = "https://doi.org/10.1126/science.1105959",
    doi = "10.1126/science.1105959",
    openalex = "W2170312901",
    references = "doi10102993rg03257, doi101029pa005i001p00001, doi101126science1083545"
}

Ausgenommen einige wenige diskontinuierliche Fragmente der späten Kreide-/frühen Känozoikum-Klimageschichte und des Ablagerungsumfelds war die paläoumweltliche Entwicklung des prä-neogenen zentralen arktischen Ozeans vor der IODP Expedition 302 (Arctic Ocean Coring Expedition–ACEX) Bohr-Kampagne auf dem Lomonosov-Rücken im Jahr 2004 praktisch unbekannt. Hier präsentieren wir detaillierte organische Kohlenstoff (OC) Aufzeichnungen vom gesamten ca. 200 m dicken paläogenen OC-reichen Abschnitt der ACEX Bohrstellen. Diese Aufzeichnungen zeigen, dass euxinische „Schwarzes-Meer-artige" Bedingungen, die günstig für die Erhaltung labiler aquatischer (marine Algen-artige) OC sind, während des gesamten oberen frühen Eozän und des mittleren Eozän vorkommen, erklärt durch Salinitäts-Schichtung aufgrund von Süßwasser-Austritt. Die überlagerte kurzfristige („Milankovitch-artige") Variabilität in Menge und Zusammensetzung von OC ist mit Änderungen in der primären Produktion und terrigenen Eintragung verbunden. Prominente frühe Eozän-Ereignisse der Algen-artigen OC-Erhaltung stimmen mit globalen δ 13 C-Ereignissen wie dem PETM und Elmo-Ereignissen überein. Das Elmo δ 13 C-Ereignis wurde im arktischen Ozean erstmals identifiziert.

@article{doi1010292006gl026776,
    author = "Stein, Ruediger und Boucsein, Bettina und Meyer, Hanno",
    title = "Anoxie und hohe primäre Produktion im paläogenen zentralen arktischen Ozean: Erste detaillierte Aufzeichnungen vom Lomonosov-Rücken",
    year = "2006",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "Ausgenommen einige wenige diskontinuierliche Fragmente der späten Kreide-/frühen Känozoikum-Klimageschichte und des Ablagerungsumfelds war die paläoumweltliche Entwicklung des prä-neogenen zentralen arktischen Ozeans vor der IODP Expedition 302 (Arctic Ocean Coring Expedition–ACEX) Bohr-Kampagne auf dem Lomonosov-Rücken im Jahr 2004 praktisch unbekannt. Hier präsentieren wir detaillierte organische Kohlenstoff (OC) Aufzeichnungen vom gesamten ca. 200 m dicken paläogenen OC-reichen Abschnitt der ACEX Bohrstellen. Diese Aufzeichnungen zeigen, dass euxinische „Schwarzes-Meer-artige" Bedingungen, die günstig für die Erhaltung labiler aquatischer (marine Algen-artige) OC sind, während des gesamten oberen frühen Eozän und des mittleren Eozän vorkommen, erklärt durch Salinitäts-Schichtung aufgrund von Süßwasser-Austritt. Die überlagerte kurzfristige („Milankovitch-artige") Variabilität in Menge und Zusammensetzung von OC ist mit Änderungen in der primären Produktion und terrigenen Eintragung verbunden. Prominente frühe Eozän-Ereignisse der Algen-artigen OC-Erhaltung stimmen mit globalen δ 13 C-Ereignissen wie dem PETM und Elmo-Ereignissen überein. Das Elmo δ 13 C-Ereignis wurde im arktischen Ozean erstmals identifiziert.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2006gl026776",
    doi = "10.1029/2006gl026776",
    openalex = "W2089951841",
    references = "doi1010079783642189128, doi1010079783642878138, doi1010160016703796002098, doi101016s0009254199000832, doi101016s0146638097000491, doi10102995pa02087, doi101029pa002i001p00001, doi101038nature04668, doi101126science1059412, openalexw2267844404"
}

Die Geschichte des Arktischen Ozeans während des Känozoikums (0-65 Millionen Jahre vor heute) ist weitgehend unbekannt aufgrund fehlender direkter Belege. Hier präsentieren wir einen känozoischen paläoozeanografischen Datensatz, der aus >400 m Sedimentkernen einer jüngsten Bohrungsexpedition zum Lomonosov-Rücken im Arktischen Ozean erstellt wurde. Unser Datensatz zeigt eine paläoumweltliche Übergangsphase von einer warmen 'Treibhaus'-Welt während der späten Paläozän- und frühen Eozän-Ära zu einer kälteren 'Eishaus'-Welt, die durch Meereis und Gletscherberge vom mittleren Eozän bis heute beeinflusst wurde. Für die letzten ca. 14 Millionen Jahre finden wir Sedimentationsraten von 1-2 cm pro tausend Jahren, was im starken Kontrast zu den deutlich niedrigeren Raten steht, die in früheren Studien vorgeschlagen wurden; dieser Datensatz des Neogenen offenbart eine Abkühlung des Arktischen Ozeans, die synchron mit der Ausdehnung des Grönland-Eises (vor ca. 3,2 Millionen Jahren) und des östlichen antarktischen Eises (vor ca. 14 Millionen Jahren) war. Wir finden Belege für das erste Auftreten von eisgesträubtem Schutt im mittleren Eozän (vor ca. 45 Millionen Jahren), etwa 35 Millionen Jahre früher als zuvor angenommen; frische Oberflächenwasser waren vor ca. 49 Millionen Jahren vorhanden, bevor die Eisgesträubten Schutt einsetzten. Auch scheinen die Temperaturen der Oberflächenwasser während des Paläozän/Eozän-Wärmemaximums (vor ca. 55 Millionen Jahren) deutlich wärmer gewesen zu sein als zuvor geschätzt. Die revidierte zeitliche Einordnung der frühesten arktischen Abkühlungsereignisse stimmt mit denen aus Antarktika überein und stützt Argumente für eine bipolare Symmetrie im Klimawandel.

@article{doi101038nature04800,
    author = "Moran, Kathryn und Backman, Jan und Brinkhuis, Henk und Clemens, Steven C und Cronin, Thomas und Dickens, Gerald R und Eynaud, Frédérique und Gattacceca, Jérôme und Jakobsson, Martin und Jordan, Richard W und Kaminski, Michael und King, John und Koc, Nalan und Krylov, Alexey und Martinez, Nahysa und Matthiessen, Jens und McInroy, David und Moore, Theodore C und Onodera, Jonaotaro und O'Regan, Matthew und Pälike, Heiko und Rea, Brice und Rio, Domenico und Sakamoto, Tatsuhiko und Smith, David C und Stein, Ruediger und St John, Kristen und Suto, Itsuki und Suzuki, Noritoshi und Takahashi, Kozo und Watanabe, Mahito und Yamamoto, Masanobu und Farrell, John und Frank, Martin und Kubik, Peter und Jokat, Wilfried und Kristoffersen, Yngve",
    title = "The Cenozoic palaeoenvironment of the Arctic Ocean.",
    year = "2006",
    journal = "Nature",
    abstract = "Die Geschichte des Arktischen Ozeans während des Känozoikums (0-65 Millionen Jahre vor heute) ist weitgehend unbekannt aufgrund fehlender direkter Belege. Hier präsentieren wir einen känozoischen paläoozeanografischen Datensatz, der aus >400 m Sedimentkernen einer jüngsten Bohrungsexpedition zum Lomonosov-Rücken im Arktischen Ozean erstellt wurde. Unser Datensatz zeigt eine paläoumweltliche Übergangsphase von einer warmen 'Treibhaus'-Welt während der späten Paläozän- und frühen Eozän-Ära zu einer kälteren 'Eishaus'-Welt, die durch Meereis und Gletscherberge vom mittleren Eozän bis heute beeinflusst wurde. Für die letzten ca. 14 Millionen Jahre finden wir Sedimentationsraten von 1-2 cm pro tausend Jahren, was im starken Kontrast zu den deutlich niedrigeren Raten steht, die in früheren Studien vorgeschlagen wurden; dieser Datensatz des Neogenen offenbart eine Abkühlung des Arktischen Ozeans, die synchron mit der Ausdehnung des Grönland-Eises (vor ca. 3,2 Millionen Jahren) und des östlichen antarktischen Eises (vor ca. 14 Millionen Jahren) war. Wir finden Belege für das erste Auftreten von eisgesträubtem Schutt im mittleren Eozän (vor ca. 45 Millionen Jahren), etwa 35 Millionen Jahre früher als zuvor angenommen; frische Oberflächenwasser waren vor ca. 49 Millionen Jahren vorhanden, bevor die Eisgesträubten Schutt einsetzten. Auch scheinen die Temperaturen der Oberflächenwasser während des Paläozän/Eozän-Wärmemaximums (vor ca. 55 Millionen Jahren) deutlich wärmer gewesen zu sein als zuvor geschätzt. Die revidierte zeitliche Einordnung der frühesten arktischen Abkühlungsereignisse stimmt mit denen aus Antarktika überein und stützt Argumente für eine bipolare Symmetrie im Klimawandel.",
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16738653/",
    doi = "10.1038/nature04800",
    openalex = "W2123445693",
    pmid = "16738653",
    references = "doi101016003101829290096n, doi101016jquascirev200312005, doi101029jb084ib03p01071, doi101038307620a0, doi101038nature03135, doi101038nature03874, doi101038nature04668, doi101038nature05043, doi101126science27853431582, doi101126science2875451269, doi1011300813723604333, doi102110pec9504, doi102110pec9554, doi10230720033020, openalexw378346767"
}

Ein wesentlicher Bestandteil der globalen Klimaentwicklung während des Känozoikums war die Transformation von warmen Eozän-Ozeanen mit geringen latitudinalen und bathymetrischen thermischen Gradienten in die jüngeren Zirkulationsmuster, die durch starke thermische Gradienten, ozeanische Fronten, kalte Tiefsee und kalte Hochlatituden-Oberflächenwasser gekennzeichnet sind. In diesem Zusammenhang fehlten jedoch für den Arktischen Ozean kontinuierliche sedimentäre Aufzeichnungen, die verwendet werden könnten, um chronologische (hochauflösende) Sequenzen von Klima- und Umweltveränderungen während des Känozoikums zu etablieren. Nun ermöglicht die Gewinnung einer etwa 420 m dicken Sequenz spät-kreidezeitlicher/känozoischer Sedimente auf dem Lomonosov-Rücken/zentralen Arktischen Ozean während der IODP-ACEX Expedition 302 im Jahr 2004 erstmals eine detaillierte Rekonstruktion der paläoklimatischen Geschichte des frühen vor-glazialen Arktischen Ozeans. Unsere Studie dieser einzigartigen ACEX-Sedimente wird sich auf den Arktischen Ozean-organischen Kohlenstoffkreislauf und seine Beziehung zur lang- und kurzfristigen paläoumweltlichen/paläoozeanographischen Entwicklung während des Paläozän-Eozän-Zeitraums konzentrieren. Angewandte Methoden umfassen elementare Analysen (TOC, C/N, C/S), Rock-Eval-Pyrolyse, Biomarkerstudien unter Verwendung von GC- und GC/MS-Techniken sowie stabile Kohlenstoffisotope des organischen Materials.

@article{s22e5e22244179531888c4e2cf0712e600ca1b1fef,
    author = "Stein, R. und Weller, P.",
    title = "Das Paläozän-Eozän (Treibhaus) Arktischer Ozean-Paläoumwelt: Implikationen aus organischen-Kohlenstoff- und Biomarker-Archiven (IODP-ACEX Expedition 302)",
    year = "2006",
    journal = "Helmholtz-Zentrum für Polar-und Meeresforschung (Alfred-Wegener-Institut)",
    abstract = "Ein wesentlicher Bestandteil der globalen Klimaentwicklung während des Känozoikums war die Transformation von warmen Eozän-Ozeanen mit geringen latitudinalen und bathymetrischen thermischen Gradienten in die jüngeren Zirkulationsmuster, die durch starke thermische Gradienten, ozeanische Fronten, kalte Tiefsee und kalte Hochlatituden-Oberflächenwasser gekennzeichnet sind. In diesem Zusammenhang fehlten jedoch für den Arktischen Ozean kontinuierliche sedimentäre Aufzeichnungen, die verwendet werden könnten, um chronologische (hochauflösende) Sequenzen von Klima- und Umweltveränderungen während des Känozoikums zu etablieren. Nun ermöglicht die Gewinnung einer etwa 420 m dicken Sequenz spät-kreidezeitlicher/känozoischer Sedimente auf dem Lomonosov-Rücken/zentralen Arktischen Ozean während der IODP-ACEX Expedition 302 im Jahr 2004 erstmals eine detaillierte Rekonstruktion der paläoklimatischen Geschichte des frühen vor-glazialen Arktischen Ozeans. Unsere Studie dieser einzigartigen ACEX-Sedimente wird sich auf den Arktischen Ozean-organischen Kohlenstoffkreislauf und seine Beziehung zur lang- und kurzfristigen paläoumweltlichen/paläoozeanographischen Entwicklung während des Paläozän-Eozän-Zeitraums konzentrieren. Angewandte Methoden umfassen elementare Analysen (TOC, C/N, C/S), Rock-Eval-Pyrolyse, Biomarkerstudien unter Verwendung von GC- und GC/MS-Techniken sowie stabile Kohlenstoffisotope des organischen Materials.",
    url = "https://www.semanticscholar.org/paper/2e5e22244179531888c4e2cf0712e600ca1b1fef",
    is_oa = "true",
    openalex = "W2278572526",
    semanticscholar_citation_count = "1",
    semanticscholar_id = "2e5e22244179531888c4e2cf0712e600ca1b1fef"
}

Zusammenfassung Diese Studie untersucht das Problem der doppelten intertropischen Konvergenzzone (ITCZ) in den gekoppelten allgemeinen Zirkulationsmodellen (CGCMs), die am Vierten Bewertungsbericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) (AR4) teilgenommen haben. Die Klimasimulationen des 20. Jahrhunderts von 22 IPCC AR4 CGCMs werden analysiert, zusammen mit den verfügbaren Atmospheric Model Intercomparison Project (AMIP)-Laufen von 12 davon. Um die physikalischen Mechanismen für das Problem der doppelten ITCZ zu verstehen, werden die wichtigsten Ozean-Atmosphäre-Rückkopplungen, einschließlich des zonalen Seewassertemperatur (SST)-Gradienten-Handelwind-Rückkopplung (oder Bjerknes-Rückkopplung), der SST-Oberflächenlatente-Wärme-Fluss (LHF)-Rückkopplung und der SST-Oberflächenkurzwelle-Fluss (SWF)-Rückkopplung, im Detail untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die meisten aktuellen State-of-the-Art CGCMs ein gewisses Maß an dem Problem der doppelten ITCZ aufweisen, das durch übermäßige Niederschläge über einen Großteil der Tropen (z. B. nördliche Hemisphäre ITCZ, Südostpazifik-Konvergenzzone, Maritime Kontinent und äquatorialer Indischer Ozean) gekennzeichnet ist und oft mit unzureichenden Niederschlägen über dem äquatorialen Pazifik einhergeht. Die übermäßigen Niederschläge über einen Großteil der Tropen führen in der Regel zu übermäßig starken Handelwinden, übermäßigem LHF und unzureichendem SWF, was zu einer signifikanten kalten SST-Abweichung in einem Großteil der tropischen Ozeane führt. Die meisten Modelle simulieren auch unzureichende latitudinale Asymmetrie in Niederschlag und SST über dem östlichen Pazifik und Atlantischen Ozean. Die AMIP-Läufe erzeugen ebenfalls übermäßige Niederschläge über einen Großteil der Tropen, einschließlich des äquatorialen Pazifiks, was ebenfalls zu übermäßig starken Handelwinden, übermäßigem LHF und unzureichendem SWF führt. Dies deutet darauf hin, dass die übermäßige tropische Niederschläge ein intrinsischer Fehler der atmosphärischen Modelle sind und dass die unzureichenden äquatorialen Pazifik-Niederschläge in den gekoppelten Läufen vieler Modelle aus Ozean-Atmosphäre-Rückkopplungen stammen. Die Rückkopplungsanalyse zeigt, dass die unzureichenden äquatorialen Pazifik-Niederschläge in verschiedenen Modellen mit einer oder mehreren der folgenden drei Verzerrungen in der Ozean-Atmosphäre-Rückkopplung über dem äquatorialen Pazifik verbunden sind: 1) übermäßige Bjerknes-Rückkopplung, die durch übermäßige Empfindlichkeit des Niederschlags gegenüber SST und übermäßig starke mittlere Oberflächenwindgeschwindigkeit verursacht wird; 2) übermäßig positive SST-LHF-Rückkopplung, die durch übermäßige Empfindlichkeit der Oberflächenluftfeuchtigkeit gegenüber SST verursacht wird; und 3) unzureichende SST-SWF-Rückkopplung, die durch unzureichende Empfindlichkeit der Wolkenmenge gegenüber Niederschlag verursacht wird. Abseits des Äquators über dem östlichen Pazifik-Stratus-Gebiet produzieren die meisten Modelle unzureichende Stratus-SST-Rückkopplung, die mit unzureichender Empfindlichkeit der Stratus-Wolkenmenge gegenüber SST verbunden ist, was zur unzureichenden latitudinalen Asymmetrie der SST in ihren gekoppelten Läufen beitragen kann. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Problem der doppelten ITCZ in CGCMs durch Verringerung der übermäßigen tropischen Niederschläge und der oben genannten rückkopplungsrelevanten Fehler in den atmosphärischen Modellen gelindert werden kann.

@article{doi101175jcli42721,
    author = "Lin, Jialin",
    title = "The Double-ITCZ Problem in IPCC AR4 Coupled GCMs: Ocean–Atmosphere Feedback Analysis",
    year = "2007",
    journal = "Journal of Climate",
    abstract = "Abstract Diese Studie untersucht das Problem der doppelten intertropischen Konvergenzzone (ITCZ) in den gekoppelten allgemeinen Zirkulationsmodellen (CGCMs), die am Vierten Bewertungsbericht (AR4) des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) teilnahmen. Die Klimasimulationen des 20. Jahrhunderts von 22 IPCC AR4 CGCMs werden analysiert, zusammen mit den verfügbaren Atmospheric Model Intercomparison Project (AMIP)-Laufdaten von 12 davon. Um die physikalischen Mechanismen für das Problem der doppelten ITCZ zu verstehen, werden die wichtigsten Ozean-Atmosphäre-Rückkopplungen, einschließlich des zonalen Meerestemperaturgradienten (SST)–Passatwind-Rückkopplung (oder Bjerknes-Rückkopplung), der SST-Oberflächenlatente-Wärme-Fluss (LHF)-Rückkopplung und der SST-Oberflächenkurzwelle-Fluss (SWF)-Rückkopplung, im Detail untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die meisten aktuellen State-of-the-Art CGCMs in gewissem Maße das Problem der doppelten ITCZ aufweisen, das durch übermäßige Niederschläge über einen Großteil der Tropen (z. B. nördliche Hemisphäre ITCZ, Südostpazifik-Konvergenzzone, Maritime Kontinent und äquatorialer Indischer Ozean) gekennzeichnet ist und oft mit unzureichenden Niederschlägen über dem äquatorialen Pazifik einhergeht. Die übermäßigen Niederschläge über einen Großteil der Tropen führen in der Regel zu übermäßig starken Passatwinden, übermäßigem LHF und unzureichendem SWF, was zu einer signifikanten Kälteabweichung der SST in einem Großteil der tropischen Ozeane führt. Die meisten Modelle simulieren auch unzureichende latitudinale Asymmetrie in Niederschlag und SST über dem östlichen Pazifik und Atlantischen Ozean. Die AMIP-Läufe erzeugen ebenfalls übermäßige Niederschläge über einen Großteil der Tropen, einschließlich des äquatorialen Pazifiks, was ebenfalls zu übermäßig starken Passatwinden, übermäßigem LHF und unzureichendem SWF führt. Dies deutet darauf hin, dass die übermäßige tropische Niederschlagsmenge ein intrinsischer Fehler der atmosphärischen Modelle ist und dass die unzureichenden äquatorialen Pazifik-Niederschläge in den gekoppelten Läufen vieler Modelle aus Ozean-Atmosphäre-Rückkopplungen resultieren. Die Rückkopplungsanalyse zeigt, dass die unzureichenden äquatorialen Pazifik-Niederschläge in verschiedenen Modellen mit einer oder mehreren der folgenden drei Verzerrungen in der Ozean-Atmosphäre-Rückkopplung über dem äquatorialen Pazifik verbunden sind: 1) übermäßige Bjerknes-Rückkopplung, die durch übermäßige Empfindlichkeit des Niederschlags gegenüber der SST und übermäßig hohe mittlere Oberflächenwindgeschwindigkeit verursacht wird; 2) übermäßig positive SST-LHF-Rückkopplung, die durch übermäßige Empfindlichkeit der Oberflächenluftfeuchtigkeit gegenüber der SST verursacht wird; und 3) unzureichende SST-SWF-Rückkopplung, die durch unzureichende Empfindlichkeit der Wolkenmenge gegenüber dem Niederschlag verursacht wird. Außerhalb des Äquators über dem östlichen Pazifik-Stratus-Gebiet produzieren die meisten Modelle unzureichende Stratus-SST-Rückkopplung, die mit unzureichender Empfindlichkeit der Stratus-Wolkenmenge gegenüber der SST verbunden ist, was möglicherweise zur unzureichenden latitudinalen Asymmetrie der SST in ihren gekoppelten Läufen beiträgt. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Problem der doppelten ITCZ in CGCMs durch Verringerung der übermäßigen tropischen Niederschläge und der oben genannten rückkopplungsrelevanten Fehler in den atmosphärischen Modellen gelindert werden kann.",
    url = "https://doi.org/10.1175/jcli4272.1",
    doi = "10.1175/jcli4272.1",
    openalex = "W2158626702",
    references = "doi1011751520046919870442418otross20co2"
}

@misc{crossref2008arctic,
    title = "Arktischer Ozean",
    year = "2008",
    booktitle = "Enzyklopädie der globalen Erwärmung und des Klimawandels",
    url = "https://doi.org/10.4135/9781412963893.n38",
    doi = "10.4135/9781412963893.n38"
}

Cenozoische biostratigraphische, kosmogen-isotopische, magnetostratigraphische und zyklische Stratigraphie-Daten, die aus der Integrated Ocean Drilling Program Expedition 302, der Arktischen Bohrmission (ACEX), abgeleitet wurden, werden in ein kohärentes Altersmodell integriert. Dieses Altersmodell weist eine geringe Auflösung auf, bedingt durch schlechte Kernausbeute, begrenzte Verfügbarkeit biostratigraphischer Informationen und die komplexe Natur des magnetostratigraphischen Aufzeichnungsbestandes. Eine 2,2 Ma lange Lücke tritt im späten Miozän auf; eine andere erstreckt sich über 26 Ma (18,2–44,4 Ma). Die durchschnittliche Sedimentationsrate in den gewonnenen Cenozoischen Sedimenten beträgt etwa 15 m/Ma. Die Kern-seismische Korrelation verknüpft die ACEX-Sedimente mit der reflektierenden seismischen Stratigraphie der Linie AWI-91090, auf der die ACEX-Standorte gebohrt wurden. Diese Seismostratigraphie kann über weite geografische Gebiete im zentralen Arktischen Ozean korreliert werden, was impliziert, dass das ACEX-Altersmodell weit über die Bohrstandorte hinaus erweitert werden kann.

@article{doi1010292007pa001476,
    author = "Backman, Jan und Jakobsson, Martin und Frank, Martin und Sangiorgi, Francesca und Brinkhuis, Henk und Stickley, Catherine und O'Regan, Matt und Løvlie, Reidar und Pälike, Heiko und Spofforth, David und Gattacecca, Jérôme und Moran, Kate und King, John W. und Heil, Chip",
    title = "Altersmodell und Kern-seismische Integration für die Sedimente der Cenozoischen Arktischen Bohrmission (ACEX) vom Lomonosov-Rücken",
    year = "2008",
    journal = "Paleoceanography",
    abstract = "Cenozoische biostratigraphische, kosmogen-isotopische, magnetostratigraphische und zyklische Stratigraphie-Daten, die aus der Integrated Ocean Drilling Program Expedition 302, der Arktischen Bohrmission (ACEX), abgeleitet wurden, werden in ein kohärentes Altersmodell integriert. Dieses Altersmodell weist eine geringe Auflösung auf, bedingt durch schlechte Kernausbeute, begrenzte Verfügbarkeit biostratigraphischer Informationen und die komplexe Natur des magnetostratigraphischen Aufzeichnungsbestandes. Eine 2,2 Ma lange Lücke tritt im späten Miozän auf; eine andere erstreckt sich über 26 Ma (18,2–44,4 Ma). Die durchschnittliche Sedimentationsrate in den gewonnenen Cenozoischen Sedimenten beträgt etwa 15 m/Ma. Die Kern-seismische Korrelation verknüpft die ACEX-Sedimente mit der reflektierenden seismischen Stratigraphie der Linie AWI-91090, auf der die ACEX-Standorte gebohrt wurden. Diese Seismostratigraphie kann über weite geografische Gebiete im zentralen Arktischen Ozean korreliert werden, was impliziert, dass das ACEX-Altersmodell weit über die Bohrstandorte hinaus erweitert werden kann.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2007pa001476",
    doi = "10.1029/2007pa001476",
    openalex = "W2132360578",
    references = "doi101007978364287411613, doi101016b9780444594259000299, doi101016jquascirev200312005, doi101016s0012821x68800184, doi1010292006gl026776, doi10102994jb03098, doi101038nature04668, doi101038nature04692, doi101038nature04800, doi101038nature05043, doi1010510004636120041335, doi101126science1133822, doi1011751520046919940510210solfoa20co2, doi1011751520047719980790061apgtwa20co2"
}

Wir rekonstruieren die Umwelttrends im arktischen Ozean während des späten Paläozäns und frühen Eozäns (∼57–50 Ma) und konzentrieren uns auf das Paläozän‐Eozän‐Thermale Maximum (PETM) (∼55 Ma), unter Verwendung von Schichten, die vom Integrated Ocean Drilling Program Expedition 302 auf dem Lomonosov-Rücken gewonnen wurden. Der Lomonosov-Rücken war während des späten Paläozäns und frühen Eozäns noch teilweise subaerial und sank während des frühen Eozäns allmählich ab. Organische Dinoflagellatenzysten (Dinocyst)-Assemblagen deuten auf brackische und produktive Oberflächenwasser während des gesamten späten Paläozäns und frühen Eozäns hin. Dinocyst-Assemblagen sind in diesem Zeitintervall kosmopolitisch, was auf warme Bedingungen hindeutet, die durch TEX 86 ′‐rekonstruierte Temperaturen von 15°–18°C bestätigt werden. Die anorganische Geochemie spiegelt im Allgemeinen reduzierende Bedingungen innerhalb des Sediments und euxinische Bedingungen während des oberen unteren Eozäns wider. Die Spektralanalyse zeigt, dass die Zyklizität, die in X‐Ray-Fluoreszenz-Scanning-Eisen-Daten nahe dem Eozän-Thermal Maximum 2 (∼53 Ma, Anwesenheit durch Dinocyst-Stratigraphie bestätigt) aufgezeichnet wurde, mit der Präzession zusammenhängt. Innerhalb des unteren Teils des PETM deuten Proxy-Aufzeichnungen auf verstärktes Verwitterung, Abfluss, Anoxie und Produktivität sowie auf den Anstieg des Meeresspiegels hin. Basierend auf dem Gesamtorganischen-Kohlenstoffgehalt und Schwankungen in den Sedimentablagerungsraten scheint die übermäßige organische Kohlenstoff-Bestattung im arktischen Ozean erheblich zur Sequestrierung des injizierten Kohlenstoffs während des PETM beigetragen zu haben.

@article{doi1010292007pa001495,
    author = "Sluijs, Appy und Röhl, Ursula und Schouten, Stefan und Brumsack, Hans‐Jürgen und Sangiorgi, Francesca und Damsté, Jaap S. Sinninghe und Brinkhuis, Henk",
    title = "Arctic late Paleocene–early Eocene paleoenvironments with special emphasis on the Paleocene‐Eocene thermal maximum (Lomonosov Ridge, Integrated Ocean Drilling Program Expedition 302)",
    year = "2008",
    journal = "Paleoceanography",
    abstract = "Wir rekonstruieren die Umwelttrends im arktischen Ozean während des späten Paläozäns und frühen Eozäns (∼57–50 Ma) und konzentrieren uns auf das Paläozän‐Eozän‐Thermale Maximum (PETM) (∼55 Ma), unter Verwendung von Schichten, die vom Integrated Ocean Drilling Program Expedition 302 auf dem Lomonosov-Rücken gewonnen wurden. Der Lomonosov-Rücken war während des späten Paläozäns und frühen Eozäns noch teilweise subaerial und sank während des frühen Eozäns allmählich ab. Organische Dinoflagellatenzysten (Dinocyst)-Assemblagen deuten auf brackische und produktive Oberflächenwasser während des gesamten späten Paläozäns und frühen Eozäns hin. Dinocyst-Assemblagen sind in diesem Zeitintervall kosmopolitisch, was auf warme Bedingungen hindeutet, die durch TEX 86 ′‐rekonstruierte Temperaturen von 15°–18°C bestätigt werden. Die anorganische Geochemie spiegelt im Allgemeinen reduzierende Bedingungen innerhalb des Sediments und euxinische Bedingungen während des oberen unteren Eozäns wider. Die Spektralanalyse zeigt, dass die Zyklizität, die in X‐Ray-Fluoreszenz-Scanning-Eisen-Daten nahe dem Eozän-Thermal Maximum 2 (∼53 Ma, Anwesenheit durch Dinocyst-Stratigraphie bestätigt) aufgezeichnet wurde, mit der Präzession zusammenhängt. Innerhalb des unteren Teils des PETM deuten Proxy-Aufzeichnungen auf verstärktes Verwitterung, Abfluss, Anoxie und Produktivität sowie auf den Anstieg des Meeresspiegels hin. Basierend auf dem Gesamtorganischen-Kohlenstoffgehalt und Schwankungen in den Sedimentablagerungsraten scheint die übermäßige organische Kohlenstoff-Bestattung im arktischen Ozean erheblich zur Sequestrierung des injizierten Kohlenstoffs während des PETM beigetragen zu haben.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2007pa001495",
    doi = "10.1029/2007pa001495",
    openalex = "W1913138165",
    references = "doi101016s0034666702002294, doi1010292006gl026776"
}

Zusammenfassung. Das globale Klimasystem durchlief während des Känozoikums eine Reihe drastischer Veränderungen. In Asien gehören dazu die Klimatransformation von einem zonalen Muster zu einem vom Monsun dominierten Muster, das Verschwinden typischer subtropischer Aridität und der Beginn von Binnenwüsten. Trotz bedeutender Fortschritte in den letzten zwei Jahrzehnten bei der Charakterisierung und dem Verständnis dieser Klimaphänomene bestehen weiterhin Uneinigkeiten bezüglich des Zeitpunkts, der Verhaltensweisen und der zugrunde liegenden Ursachen. Diese Arbeit befasst sich mit diesen Fragen hauptsächlich auf Basis zweier Beweislinien. Erstens haben wir neu gesammelte Daten von geologischen Indikatoren der Känozoikum-Umgebung in China als Paläoumweltkarten von zehn Intervallen zusammengestellt. Bei der Bestätigung der früheren Beobachtung, dass ein zonales Klimamuster in ein monsunartiges umgewandelt wurde, zeigen die Karten innerhalb des Miozäns, dass diese Veränderung bereits im frühen Miozän erreicht wurde, was grob mit dem Beginn der Lössablagerung in China übereinstimmt. Obwohl ein monsunartiges Regime im Eozän existiert haben würde, war es auf tropisch-subtropische Regionen beschränkt. Die latitudinalen Oszillationen der Klimazonen während des Paläogen sind wahrscheinlich auf das Ungleichgewicht in der Entwicklung der Polareisschilde zwischen den beiden Hemisphären zurückzuführen. Zweitens untersuchen wir die relevanten Ablagerungs- und Bodenbildungsprozesse der miozänen Löss-Boden-Sequenzen, um die Zirkulationscharakteristika mit Schwerpunkt auf das frühe Miozän zu bestimmen. Kontinuierliche eolische Ablagerung in den mittleren Abschnitten des Gelben Flusses seit dem frühen Miozän weist fest auf die Bildung von Binnenwüsten hin, die während der letzten 22 Ma konstant aufrechterhalten wurden. Korngrößengradienten zwischen Lössabschnitten deuten nördliche staubtransportierende Winde aus nördlichen Quellen an, ein klarer Hinweis auf ein asiatisches Wintermonsunsystem. Gleichzeitig zeigen gut entwickelte Luvisols, dass Feuchtigkeit aus den Ozeanen nördliches China erreichte. Diese Evidenz zeigt das Nebeneinander von zwei Arten von Zirkulationen, einer vom Ozean, die Feuchtigkeit transportiert, und einer von den Binnenwüsten, die Staub transportiert. Die Bildung der frühen miozänen Paläoböden resultierte aus interaktiven Bodenbildungs- und Staubablagerungsprozessen in diesen beiden saisonal alternierenden monsunartigen Zirkulationen. Die viel stärkere Entwicklung der frühen miozänen Böden im Vergleich zu denen im quartären Löss deutet darauf hin, dass Sommermonsune entweder deutlich stärker waren, das ganze Jahr über persistenter waren oder beides. Diese Beweislinien deuten eine gemeinsame Veränderung der Zirkulation und der Binnenaridität bis zum frühen Miozän an und legen eine dynamische Verknüpfung derselben nahe. Unsere jüngsten Sensitivitätstests mit einem allgemeinen Zirkulationsmodell, zusammen mit relevanten geologischen Daten, deuten darauf hin, dass der Beginn dieser kontrastierenden feuchten/trockenen Reaktionen sowie die Veränderung vom „planetarischen" subtropischen Ariditätsmuster zum „binnenländischen" Ariditätsmuster auf die kombinierten Effekte des tibetischen Anstiegs und des Rückzugs des Paratethys-Meerwegs in Zentralasien zurückzuführen sind, wie von früheren Experimenten vorgeschlagen. Die Ausbreitung des Südchinesischen Meeres half ebenfalls, den Nord-Süd-Kontrast der Feuchtigkeit zu verstärken. Das miozäne Löss-Protokoll bietet einen wesentlichen Einblick, dass diese tektonischen Faktoren bis zum frühen Miozän zu einem Schwellenwert entwickelt waren, der ausreicht, um diese große Klimareorganisation in Asien zu verursachen.

@article{doi105194cp41532008,
    author = "Guo, Zhengtang and Sun, Bainian and Zhang, Zhongshi and Peng, Shuyang and Xiao, Guoqiao and Ge, Junyi and Hao, Qingzhen and Qiao, Ying and Liang, Meiyan and Liu, Jianfang and Yin, Qiuzhen and Wei, J. J.",
    title = "Eine wesentliche Neuorganisation des asiatischen Klimas im frühen Miozän",
    year = "2008",
    journal = "Climate of the past",
    abstract = {Abstract. Das globale Klimasystem durchlief während des Känozoikums eine Reihe drastischer Veränderungen. In Asien gehören dazu die Klimatransformation von einem zonalen Muster zu einem monsun-dominierten Muster, das Verschwinden typischer subtropischer Aridität und der Beginn von Binnenwüsten. Trotz erheblicher Fortschritte in den letzten zwei Jahrzehnten bei der Charakterisierung und dem Verständnis dieser Klimaphänomene bestehen weiterhin Uneinigkeiten bezüglich des Zeitpunkts, der Verhaltensweisen und der zugrundeliegenden Ursachen. Dieser Artikel befasst sich mit diesen Fragen hauptsächlich auf Basis zweier Beweislinien. Erstens haben wir neu gesammelte Daten von geologischen Indikatoren der Känozoikum-Umgebung in China als Paläoumweltkarten von zehn Intervallen zusammengestellt. Bei der Bestätigung der früheren Beobachtung, dass ein zonales Klimamuster in ein Monsunmuster umgewandelt wurde, zeigen die Karten innerhalb des Miozäns, dass diese Veränderung im frühen Miozän erreicht wurde, was ungefähr mit dem Beginn der Lössablagerung in China übereinstimmt. Obwohl ein monsunähnliches Regime im Eozän existiert haben würde, war es auf tropisch-subtropische Regionen beschränkt. Die latitudinalen Oszillationen der Klimazonen während des Paläogen sind wahrscheinlich auf das Ungleichgewicht in der Entwicklung der Polareisschilder zwischen den beiden Hemisphären zurückzuführen. Zweitens untersuchen wir die relevanten Ablagerungs- und Bodenbildungsprozesse der miozänen Löss-Boden-Sequenzen, um die Zirkulationscharakteristika zu bestimmen, mit Schwerpunkt auf dem frühen Miozän. Kontinuierliche eolische Ablagerung in den mittleren Abschnitten des Gelben Flusses seit dem frühen Miozän weist eindeutig auf die Bildung von Binnenwüsten hin, die während der letzten 22 Ma konstant aufrechterhalten wurden. Korngrößengradienten zwischen Lössabschnitten deuten nördliche staubtransportierende Winde aus nördlichen Quellen an, ein klarer Hinweis auf ein asiatisches Wintermonsunsystem. Gleichzeitig zeigen gut entwickelte Luvisols, dass Feuchtigkeit aus den Ozeanen nördliches China erreicht hat. Diese Evidenz zeigt das Nebeneinander von zwei Arten von Zirkulationen, einer vom Ozean, die Feuchtigkeit transportiert, und einer von den Binnenwüsten, die Staub transportiert. Die Bildung der frühen miozänen Paläoböden resultierte aus interaktiven Bodenbildungs- und Staubablagerungsprozessen in diesen beiden saisonal alternierenden monsunartigen Zirkulationen. Die viel stärkere Entwicklung der frühen miozänen Böden im Vergleich zu denen im quartären Löss deutet darauf hin, dass Sommermonsune entweder deutlich stärker waren, das ganze Jahr über persistenter waren oder beides. Diese Beweislinien deuten auf eine gemeinsame Veränderung der Zirkulation und der Binnenaridität bis zum frühen Miozän hin und legen eine dynamische Verknüpfung derselben nahe. Unsere jüngsten Sensitivitätstests mit einem allgemeinen Zirkulationsmodell, zusammen mit relevanten geologischen Daten, deuten darauf hin, dass der Beginn dieser kontrastierenden nass/trocken-Reaktionen sowie der Wandel vom „planetarischen" subtropischen Ariditätsmuster zum „binnenländischen" Ariditätsmuster auf die kombinierten Effekte des tibetischen Aufstiegs und des Rückzugs des Paratethys-Meerengebietes in Zentralasien zurückzuführen waren, wie von früheren Experimenten vorgeschlagen. Die Ausbreitung des Südchinesischen Meeres half ebenfalls, den Nord-Süd-Kontrast der Feuchtigkeit zu verstärken. Der miozäne Lössbericht bietet einen wesentlichen Einblick, dass diese tektonischen Faktoren bis zum frühen Miozän zu einem Schwellenwert entwickelt waren, der ausreichte, um diese wesentliche Klimaneuorganisation in Asien zu verursachen.},
    url = "https://doi.org/10.5194/cp-4-153-2008",
    doi = "10.5194/cp-4-153-2008",
    openalex = "W2135644396",
    references = "doi10102992jb02280, doi10102994jb03098, doi101029pa002i001p00001, doi10103835021000, doi10103835075035, doi101038359117a0, doi101038416159a, doi101126science1059412, doi101126science25550521663, doi101126science2875451269"
}

Sauerstoffisotopen (δ 18 O) und Kohlenstoffisotopen (δ 13 C) Trends benthischer Foraminiferen, die aus Kompilationen von Datenserien von mehreren Ozeanstandorten konstruiert wurden, stellen eines der primären Mittel zur Rekonstruktion von Veränderungen im Ozeaninneren dar. Diese Aufzeichnungen werden auch weit verbreitet als allgemeiner Klimaindikator für den Vergleich mit lokalen und spezifischeren marinen und terrestrischen Klima-Proxy-Aufzeichnungen verwendet. Wir stellen neue benthische Foraminiferen δ 18 O und δ 13 C Kompilationen für einzelne Ozeanbecken vor, die eine robuste Schätzung der stabilen Isotopenvariationen benthischer Foraminiferen bis ∼80 Ma und vorläufig bis ∼110 Ma liefern. Erstordige Variationen in interbasinalen Isotopengradienten grenzen Übergänge von der Heterogenität des Ozeaninneren während des späten Kreidezeits (>∼65 Ma) zur frühen Paläogen-Zeit (35–65 Ma) Homogenität und einer Rückkehr zur Heterogenität im späten Paläogen–frühen Neogen (35–0 Ma) ab. Wir schlagen vor, dass diese Übergänge Änderungen in einer erstordentlichen Eigenschaft der Ozeanzirkulation widerspiegeln: die Fähigkeit von Winden, Wasser im tiefen Ozean zirkulieren zu lassen. Wir dokumentieren die Einleitung großer interbasinaler δ 18 O Gradienten im frühen Oligozän und verknüpfen die Variationen in interbasinalen δ 18 O Gradienten vom mittleren Eozän bis Oligozän mit dem zunehmenden Einfluss von windgetriebenem Mischen aufgrund der allmählichen tektonischen Öffnung von Südozean-Passagen und der Einleitung und Verstärkung des antarktischen Umströmungsstroms. Die Rolle von windgetriebenem Auftrieb, möglicherweise mit einem Tethyschen Äquatorumlaufstrom verbunden, bei der Kontrolle der späten Kreidezeitlichen Heterogenität des Ozeaninneren sollte Gegenstand weiterer Forschung sein.

@article{doi1010292008pa001683,
    author = "Cramer, Benjamin S. und Toggweiler, J. R. und Wright, James D. und Katz, Miriam und Miller, Kenneth G.",
    title = "Ocean overturning since the Late Cretaceous: Inferences from a new benthic foraminiferal isotope compilation",
    year = "2009",
    journal = "Paleoceanography",
    abstract = "Sauerstoffisotopen (δ 18 O) und Kohlenstoffisotopen (δ 13 C) Trends benthischer Foraminiferen, die aus Kompilationen von Datenserien von mehreren Ozeanstandorten konstruiert wurden, stellen eines der primären Mittel zur Rekonstruktion von Veränderungen im Ozeaninneren dar. Diese Aufzeichnungen werden auch weit verbreitet als allgemeiner Klimaindikator für den Vergleich mit lokalen und spezifischeren marinen und terrestrischen Klima-Proxy-Aufzeichnungen verwendet. Wir stellen neue benthische Foraminiferen δ 18 O und δ 13 C Kompilationen für einzelne Ozeanbecken vor, die eine robuste Schätzung der stabilen Isotopenvariationen benthischer Foraminiferen bis ∼80 Ma und vorläufig bis ∼110 Ma liefern. Erstordige Variationen in interbasinalen Isotopengradienten grenzen Übergänge von der Heterogenität des Ozeaninneren während des späten Kreidezeits (>∼65 Ma) zur frühen Paläogen-Zeit (35–65 Ma) Homogenität und einer Rückkehr zur Heterogenität im späten Paläogen–frühen Neogen (35–0 Ma) ab. Wir schlagen vor, dass diese Übergänge Änderungen in einer erstordentlichen Eigenschaft der Ozeanzirkulation widerspiegeln: die Fähigkeit von Winden, Wasser im tiefen Ozean zirkulieren zu lassen. Wir dokumentieren die Einleitung großer interbasinaler δ 18 O Gradienten im frühen Oligozän und verknüpfen die Variationen in interbasinalen δ 18 O Gradienten vom mittleren Eozän bis Oligozän mit dem zunehmenden Einfluss von windgetriebenem Mischen aufgrund der allmählichen tektonischen Öffnung von Südozean-Passagen und der Einleitung und Verstärkung des antarktischen Umströmungsstroms. Die Rolle von windgetriebenem Auftrieb, möglicherweise mit einem Tethyschen Äquatorumlaufstrom verbunden, bei der Kontrolle der späten Kreidezeitlichen Heterogenität des Ozeaninneren sollte Gegenstand weiterer Forschung sein.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2008pa001683",
    doi = "10.1029/2008pa001683",
    openalex = "W1908932275",
    references = "doi1010160031018294902518, doi10102994pa01438, doi101126science2825387276, doi1011300091761319910190867ccapct23co2, doi1011300091761319920200569eoiseo23co2, doi10113008137233291, doi1011302007242401"
}

Vor etwa 34 Millionen Jahren wandelte sich das Klima der Erde von einer relativ eisfreien Welt zu einer mit Gletscherbedingungen in Antarktika, die durch beträchtliche Eisschilde gekennzeichnet waren. Wie sich die Temperatur der Erde während dieses Klimawandels veränderte, bleibt schlecht verstanden, und die Beweise für polare Eiskappen im nördlichen Hemisphären sind umstritten. Hier berichten wir über Proxy-Daten der Meerestemperaturen aus mehreren Ozeanregionen und zeigen, dass die Temperaturabnahme in hohen Breiten beträchtlich und heterogen war. Die Temperaturen in hohen Breiten (45 bis 70 Grad in beiden Hemisphären) vor dem Klimawechsel betrugen etwa 20 Grad C und kühlten sich im Durchschnitt um etwa 5 Grad C ab. Unsere Ergebnisse, kombiniert mit Ozean- und Eisschild-Modell-Simulationen sowie benthischen Sauerstoffisotopen-Aufzeichnungen, deuten darauf hin, dass eine Vergletscherung des nördlichen Hemisphären nicht erforderlich war, um das Ausmaß des kontinentalen Eiswachstums in dieser Zeit zu bewältigen.

@article{doi101126science1166368,
    author = "Liu, Zhonghui und Pagani, Mark und Zinniker, David und DeConto, Robert M. und Huber, Matthew und Brinkhuis, Henk und Walter, Sunita R. Shah und Leckie, R. Mark und Pearson, Ann",
    title = "Global Cooling During the Eocene-Oligocene Climate Transition",
    year = "2009",
    journal = "Science",
    abstract = "Vor etwa 34 Millionen Jahren wandelte sich das Klima der Erde von einer relativ eisfreien Welt zu einer mit Gletscherbedingungen in Antarktika, die durch beträchtliche Eisschilde gekennzeichnet waren. Wie sich die Temperatur der Erde während dieses Klimawandels veränderte, bleibt schlecht verstanden, und die Beweise für polare Eiskappen im nördlichen Hemisphären sind umstritten. Hier berichten wir über Proxy-Daten der Meerestemperaturen aus mehreren Ozeanregionen und zeigen, dass die Temperaturabnahme in hohen Breiten beträchtlich und heterogen war. Die Temperaturen in hohen Breiten (45 bis 70 Grad in beiden Hemisphären) vor dem Klimawechsel betrugen etwa 20 Grad C und kühlten sich im Durchschnitt um etwa 5 Grad C ab. Unsere Ergebnisse, kombiniert mit Ozean- und Eisschild-Modell-Simulationen sowie benthischen Sauerstoffisotopen-Aufzeichnungen, deuten darauf hin, dass eine Vergletscherung des nördlichen Hemisphären nicht erforderlich war, um das Ausmaß des kontinentalen Eiswachstums in dieser Zeit zu bewältigen.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.1166368",
    doi = "10.1126/science.1166368",
    openalex = "W2094137719",
    references = "doi101016s0031018296000995, doi10102993pa03266, doi101029jc082i027p03843, doi101038nature03135, doi101126science2875451269, doi101130spe369"
}

Zusammenfassung. Hier präsentieren wir eine hochauflösende Zyklostratigraphie auf Basis von Röntgenfluoreszenz (XRF) Kernscanning-Daten aus einem neuen Profil, das aus dem tropischen westlichen Atlantik (Demerara Rise, ODP Leg 207, Site 1258) gewonnen wurde. Die Eozän-Sedimente von ODP Site 1258 umfassen die Magnetochrone C20 bis C24 und zeigen gut entwickelte Zyklen. Dieses Profil enthält das fehlende Intervall zur Neubewertung des frühen Eozäns der Geomagnetischen Polaritätszeitskala (GPTS) und liefert zudem wichtige Aspekte für die Rekonstruktion der hochauflösenden Klimavariabilität während des frühen Eozäns des Klimatischen Optimums (EECO). Eine detaillierte spektrale Analyse zeigt, dass die frühen eozänen sedimentären Zyklen durch Präzessionsfrequenzen gekennzeichnet sind, die von kurzer (100 kyr) und langer (405 kyr) Exzentrizität moduliert werden, wobei die Neigungskomponente im Allgemeinen gering ist. Das Zählen sowohl der Präzessions- als auch der Exzentrizitätszyklen führt zu revidierten Schätzungen für die Dauer der Magnetochrone C21r bis C24n. Unser zyklostratigraphisches Rahmenwerk bestätigt auch, dass die Geochronologie der eozänen Green River Formation (Wyoming, USA) weiterhin fragwürdig ist, hauptsächlich aufgrund der unsicheren Korrelation des "Sechsten Tuffs" zur GPTS. Genau am Beginn des langfristigen kühlenden Trends des Känozoikums werden die dominanten von der Exzentrizität modulierten Präzessionszyklen von ODP Site 1258 für einen Zeitraum von ~800 kyr in der Mitte der Magnetochrone C22r durch starke Neigungszyklen unterbrochen. Diese ausgeprägten Neigungszyklen an diesem Standort niedriger Breite deuten auf (1) einen hochbreiten Antriebsmechanismus für die globale Klimavariabilität von 50,1 bis 49,4 Ma hin und (2) scheinen mit einem signifikanten Rückgang der atmosphärischen CO2-Konzentration unter eine kritische Schwelle zwischen 2- und 3-fachem Niveau des vorindustriellen Niveaus (PAL) zu übereinstimmen. Die hier neu identifizierte orbitale Konfiguration niedriger Exzentrizität in Kombination mit hohen Neigungsamplituden während dieses ~800-kyr-Intervalls und das Überschreiten einer kritischen pCO2-Schwelle könnten zur Bildung des ersten ephemeren Eisschildes auf der Antarktis bereits vor ~50 Ma geführt haben.

@article{doi105194cp53092009,
    author = "Westerhold, Thomas und Röhl, Ursula",
    title = "High resolution cyclostratigraphy of the early Eocene – new insights into the origin of the Cenozoic cooling trend",
    year = "2009",
    journal = "Climate of the past",
    abstract = {Zusammenfassung. Hier präsentieren wir eine hochauflösende Zyklostratigraphie auf Basis von Röntgenfluoreszenz (XRF) Kernscanning-Daten aus einem neuen Profil, das aus dem tropischen westlichen Atlantik (Demerara Rise, ODP Leg 207, Site 1258) gewonnen wurde. Die Eozän-Sedimente von ODP Site 1258 umfassen die Magnetochrone C20 bis C24 und zeigen gut entwickelte Zyklen. Dieses Profil enthält das fehlende Intervall zur Neubewertung des frühen Eozäns der Geomagnetischen Polaritätszeitskala (GPTS) und liefert zudem wichtige Aspekte für die Rekonstruktion der hochauflösenden Klimavariabilität während des frühen Eozäns des Klimatischen Optimums (EECO). Eine detaillierte spektrale Analyse zeigt, dass die frühen eozänen sedimentären Zyklen durch Präzessionsfrequenzen gekennzeichnet sind, die von kurzer (100 kyr) und langer (405 kyr) Exzentrizität moduliert werden, wobei die Neigungskomponente im Allgemeinen gering ist. Das Zählen sowohl der Präzessions- als auch der Exzentrizitätszyklen führt zu revidierten Schätzungen für die Dauer der Magnetochrone C21r bis C24n. Unser zyklostratigraphisches Rahmenwerk bestätigt auch, dass die Geochronologie der eozänen Green River Formation (Wyoming, USA) weiterhin fragwürdig ist, hauptsächlich aufgrund der unsicheren Korrelation des "Sechsten Tuffs" zur GPTS. Genau am Beginn des langfristigen kühlenden Trends des Känozoikums werden die dominanten von der Exzentrizität modulierten Präzessionszyklen von ODP Site 1258 für einen Zeitraum von \textasciitilde 800 kyr in der Mitte der Magnetochrone C22r durch starke Neigungszyklen unterbrochen. Diese ausgeprägten Neigungszyklen an diesem Standort niedriger Breite deuten auf (1) einen hochbreiten Antriebsmechanismus für die globale Klimavariabilität von 50,1 bis 49,4 Ma hin und (2) scheinen mit einem signifikanten Rückgang der atmosphärischen CO2-Konzentration unter eine kritische Schwelle zwischen 2- und 3-fachem Niveau des vorindustriellen Niveaus (PAL) zu übereinstimmen. Die hier neu identifizierte orbitale Konfiguration niedriger Exzentrizität in Kombination mit hohen Neigungsamplituden während dieses \textasciitilde 800-kyr-Intervalls und das Überschreiten einer kritischen pCO2-Schwelle könnten zur Bildung des ersten ephemeren Eisschildes auf der Antarktis bereits vor \textasciitilde 50 Ma geführt haben.},
    url = "https://doi.org/10.5194/cp-5-309-2009",
    doi = "10.5194/cp-5-309-2009",
    openalex = "W2166158246",
    references = "doi1010292006gl026776, doi1010292007pa001476"
}

[1] Das Kohlenstoffisotopenverhältnis (δ13C) von Pflanzenmaterial wird häufig verwendet, um die relative Verteilung von C3- und C4-Pflanzen in alten Ökosystemen zu rekonstruieren. Allerdings hängen solche Schätzungen vom δ13C der atmosphärischen CO2 (δ13CCO2) zu diesem Zeitpunkt ab, das sich wahrscheinlich im Laufe der Erdgeschichte verändert hat. Für diese Studie verwenden wir benthische und planktonische δ13C- und δ18O-Aufzeichnungen, um eine langfristige Aufzeichnung des Cenozoic δ13CCO2 zu rekonstruieren. Konfidenzintervalle für δ13CCO2-Werte werden nach sorgfältiger Berücksichtigung von Gleichgewichts- und Nicht-Gleichgewichts-Isotopeneffekten und -prozessen sowie der Auflösung der Daten zugewiesen. Wir finden, dass benthische Foraminiferen δ13CCO2 besser einschränken als planktonische foraminiferalen Aufzeichnungen, die durch Photosymbionten, Produktions Tiefe, saisonale Variabilität und Konservierung beeinflusst werden. Darüber hinaus zeigen Sensitivitätsanalysen, die entwickelt wurden, um die Auswirkungen von Temperaturunsicherheit und Diagenese auf benthische foraminiferalen δ13C- und δ18O-Werte zu quantifizieren, dass diese Faktoren sich gegenseitig ausgleichen. Unsere Rekonstruktion deutet darauf hin, dass Cenozoic δ13CCO2 durchschnittlich −6.1 ± 0.6‰ (1σ) betrug, während nur 11,2 Millionen der letzten 65,5 Millionen Jahren dem vorindustriellen Wert von −6.5‰ entsprechen (mit 90% Konfidenz). Hier zeigt δ13CCO2 auch signifikante Variationen im gesamten Verlauf, wobei es zu Zeiten vom vorindustriellen Wert um mehr als 2‰ abweicht. Daher sollte die beobachtete Variabilität in δ13CCO2 bei isotopischen Rekonstruktionen alter terrestrischer Pflanzenökosysteme berücksichtigt werden, insbesondere während des Spät- und Mittel-Miozäns, Zeiten der vermuteten C4-Graslandausdehnung.

@article{doi1010292009pa001851,
    author = "Tipple, Brett J. und Meyers, Stephen R. und Pagani, Mark",
    title = "Kohlenstoffisotopenverhältnis von Cenozoic CO2: Eine vergleichende Bewertung verfügbarer geochemischer Proxy",
    year = "2010",
    journal = "Paleoceanography",
    abstract = "[1] Das Kohlenstoffisotopenverhältnis (δ13C) von Pflanzenmaterial wird häufig verwendet, um die relative Verteilung von C3- und C4-Pflanzen in alten Ökosystemen zu rekonstruieren. Allerdings hängen solche Schätzungen vom δ13C der atmosphärischen CO2 (δ13CCO2) zu diesem Zeitpunkt ab, das sich wahrscheinlich im Laufe der Erdgeschichte verändert hat. Für diese Studie verwenden wir benthische und planktonische δ13C- und δ18O-Aufzeichnungen, um eine langfristige Aufzeichnung des Cenozoic δ13CCO2 zu rekonstruieren. Konfidenzintervalle für δ13CCO2-Werte werden nach sorgfältiger Berücksichtigung von Gleichgewichts- und Nicht-Gleichgewichts-Isotopeneffekten und -prozessen sowie der Auflösung der Daten zugewiesen. Wir finden, dass benthische Foraminiferen δ13CCO2 besser einschränken als planktonische foraminiferalen Aufzeichnungen, die durch Photosymbionten, Produktions Tiefe, saisonale Variabilität und Konservierung beeinflusst werden. Darüber hinaus zeigen Sensitivitätsanalysen, die entwickelt wurden, um die Auswirkungen von Temperaturunsicherheit und Diagenese auf benthische foraminiferalen δ13C- und δ18O-Werte zu quantifizieren, dass diese Faktoren sich gegenseitig ausgleichen. Unsere Rekonstruktion deutet darauf hin, dass Cenozoic δ13CCO2 durchschnittlich −6.1 ± 0.6‰ (1σ) betrug, während nur 11,2 Millionen der letzten 65,5 Millionen Jahren dem vorindustriellen Wert von −6.5‰ entsprechen (mit 90% Konfidenz). Hier zeigt δ13CCO2 auch signifikante Variationen im gesamten Verlauf, wobei es zu Zeiten vom vorindustriellen Wert um mehr als 2‰ abweicht. Daher sollte die beobachtete Variabilität in δ13CCO2 bei isotopischen Rekonstruktionen alter terrestrischer Pflanzenökosysteme berücksichtigt werden, insbesondere während des Spät- und Mittel-Miozäns, Zeiten der vermuteten C4-Graslandausdehnung.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2009pa001851",
    doi = "10.1029/2009pa001851",
    openalex = "W2032903965",
    references = "doi101016jepsl200707021, doi1010292007pa001458"
}

[1] Die Geschichte des Arktischen Ozeans blieb bis zur 2004er IODP-Kernbohrung der Sedimente des Lomonosov-Rückens schlecht bekannt. Frühe Studien der gewonnenen Sequenz zeigten die Existenz eines eozänen „Seestadiums" vor dem Übergang zu marinen Bedingungen an. Der Beginn des marinen Stadiums wurde auf vor ca. 17,5 Millionen Jahren (Ma) datiert, was eine Lücke von fast 26 Ma zwischen dem lacustrinen und dem marinen Episoden sowie eine ungewöhnliche tektonische Geschichte für den Lomonosov-Rücken impliziert, um diese Lücke zu erklären. Kürzlich deuten Rhenium-Osmium (Re-Os)-Isotopenmessungen des Übergangs von lacustrinen zu marinen Sedimenten auf einen viel früheren Beginn mariner Bedingungen und das Fehlen einer signifikanten Lücke zwischen beiden Episoden hin. Hier stimmen eine verbesserte Osmium-Isotopen-Stratigraphie und Re-Os-Daten überein, um dem marinen Einbruch ein altes Eozän (ca. 36 Ma) zuzuordnen, was mit einem relativen Meeresspiegelanstieg auf dem Lomonosov-Rücken übereinstimmt, sei es von tektonischem Ursprung oder einer anderen Ursache.

@article{doi1010292011gl047953,
    author = "Poirier, André und Hillaire‐Marcel, Claude",
    title = "Verbesserte Os-Isotopen-Stratigraphie des Arktischen Ozeans",
    year = "2011",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "[1] Die Geschichte des Arktischen Ozeans blieb bis zur 2004er IODP-Kernbohrung der Sedimente des Lomonosov-Rückens schlecht bekannt. Frühe Studien der gewonnenen Sequenz zeigten die Existenz eines eozänen „Seestadiums" vor dem Übergang zu marinen Bedingungen an. Der Beginn des marinen Stadiums wurde auf vor ca. 17,5 Millionen Jahren (Ma) datiert, was eine Lücke von fast 26 Ma zwischen dem lacustrinen und dem marinen Episoden sowie eine ungewöhnliche tektonische Geschichte für den Lomonosov-Rücken impliziert, um diese Lücke zu erklären. Kürzlich deuten Rhenium-Osmium (Re-Os)-Isotopenmessungen des Übergangs von lacustrinen zu marinen Sedimenten auf einen viel früheren Beginn mariner Bedingungen und das Fehlen einer signifikanten Lücke zwischen beiden Episoden hin. Hier stimmen eine verbesserte Osmium-Isotopen-Stratigraphie und Re-Os-Daten überein, um dem marinen Einbruch ein altes Eozän (ca. 36 Ma) zuzuordnen, was mit einem relativen Meeresspiegelanstieg auf dem Lomonosov-Rücken übereinstimmt, sei es von tektonischem Ursprung oder einer anderen Ursache.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2011gl047953",
    doi = "10.1029/2011gl047953",
    openalex = "W1591602797",
    references = "doi1010292006gl026776, doi1010292007pa001476"
}

Die globale Abkühlung und die Entwicklung kontinentaler Eisschilde in der Antarktis ereigneten sich im späten mittleren Eozän bis zum frühen Oligozän (~38 bis 28 Millionen Jahre vor heute), begleitet von einer tiefen Ozeanumstrukturierung, die auf eine schrittweise Entwicklung des antarktischen Umströmungsstroms (ACC) zurückgeführt wird. Unsere Vergleiche stabiler Isotope benthischer Foraminiferen zeigen, dass im frühen Oligozän ein großes δ(13)C-Offset zwischen mittleren Tiefen (~600 Metern) und großen Tiefen (>1000 Metern) im westlichen Nordatlantik entstand, was die Entwicklung von Tiefen-δ(13)C- und O(2)-Minima anzeigt, die im modernen Ozean eng mit dem nördlichen Vordringen des antarktischen Zwischenwassers verknüpft sind. Gleichzeitig begrenzten sich die kältesten Gewässer des Ozeans südlich des ACC, wahrscheinlich bildend eine Tiefenwasser-Schicht, wie im modernen Ozean. Wir zeigen, dass die moderne vierstufige Ozeanstruktur (Oberflächenwasser, Zwischenwasser, Tiefenwasser und Bodenwasser) während des frühen Oligozäns als Folge des ACC entstand.

@article{doi101126science1202122,
    author = "Katz, Miriam und Cramer, Benjamin und Toggweiler, J. R. und Esmay, Gar und Liu, Cheng‐Jie und Miller, Kenneth G. und Rosenthal, Yair und Wade, Bridget S. und Wright, James D.",
    title = "Impact of Antarctic Circumpolar Current Development on Late Paleogene Ocean Structure",
    year = "2011",
    journal = "Science",
    abstract = "Die globale Abkühlung und die Entwicklung kontinentaler Eisschilde in der Antarktis ereigneten sich im späten mittleren Eozän bis zum frühen Oligozän (\textasciitilde 38 bis 28 Millionen Jahre vor heute), begleitet von einer tiefen Ozeanumstrukturierung, die auf eine schrittweise Entwicklung des antarktischen Umströmungsstroms (ACC) zurückgeführt wird. Unsere Vergleiche stabiler Isotope benthischer Foraminiferen zeigen, dass im frühen Oligozän ein großes δ(13)C-Offset zwischen mittleren Tiefen (\textasciitilde 600 Metern) und großen Tiefen (>1000 Metern) im westlichen Nordatlantik entstand, was die Entwicklung von Tiefen-δ(13)C- und O(2)-Minima anzeigt, die im modernen Ozean eng mit dem nördlichen Vordringen des antarktischen Zwischenwassers verknüpft sind. Gleichzeitig begrenzten sich die kältesten Gewässer des Ozeans südlich des ACC, wahrscheinlich bildend eine Tiefenwasser-Schicht, wie im modernen Ozean. Wir zeigen, dass die moderne vierstufige Ozeanstruktur (Oberflächenwasser, Zwischenwasser, Tiefenwasser und Bodenwasser) während des frühen Oligozäns als Folge des ACC entstand.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.1202122",
    doi = "10.1126/science.1202122",
    openalex = "W1980521734",
    references = "doi10102994pa01438"
}

@misc{crossref2012arctic,
    title = "Arctic und Arktischer Ozean",
    year = "2012",
    booktitle = "Encyclopedia of Global Warming \& Climate Change",
    url = "https://doi.org/10.4135/9781452218564.n35",
    doi = "10.4135/9781452218564.n35"
}

Die Einschränkung der Treibhausgas-Zwangsgrößen, des klimatischen Erwärmungseffekts und der Schätzungen der Klimasensitivität über große, vorübergehende Erwärmungsereignisse der Antike hinweg stellt eine große Herausforderung für die paläoklimatische Forschungsgemeinschaft dar. Hier stellen wir eine neue Zusammenstellung und Synthese der verfügbaren marinen Proxy-Temperaturdaten über den größten dieser Hyperthermale, das Paläozän–Eozän-Thermale Maximum (PETM), vor. Dies umfasst die Anwendung konsistenter Temperaturkalibrierungen auf alle Daten, einschließlich des jüngsten Satzes von Kalibrierungen für archäale lipidbasierte Paläothermometrie. Diese Zusammenstellung bildet die Grundlage für eine fundierte Diskussion des wahrscheinlichen Bereichs der PETM-Erwärmung, der in den bestehenden Aufzeichnungen vorhandenen Verzerrungen und einer ersten Bewertung des geografischen Musters der PETM-Ozeanerwärmung. Um die Interpretation der geografischen Variabilität der Proxy-basierten Schätzungen der PETM-Erwärmung zu erleichtern, stellen wir einen Vergleich dieser Daten mit den Erwärmungsmustern vor, die durch Simulationen des Eozäns mit hohen pCO2-Werten unter Verwendung des Hadley Centre Atmosphäre-Ozean-Globalzirkulationsmodells (AOGCM) HadCM3L erzeugt wurden. Auf der Grundlage dieses Vergleichs und unter Berücksichtigung der Muster der Erwärmung des Zwischenwassers schätzen wir, dass die globale mittlere Oberflächen-Temperatur-Anomalie für das PETM im Bereich von 4 bis 5 °C liegt.

@article{doi101016jearscirev201307004,
    author = "Jones, Tom Dunkley und Lunt, Daniel J. und Schmidt, Daniela N. und Ridgwell, Andy und Sluijs, Appy und Valdes, Paul J. und Maslin, Mark",
    title = "Climate model and proxy data constraints on ocean warming across the Paleocene–Eocene Thermal Maximum",
    year = "2013",
    journal = "Earth-Science Reviews",
    abstract = "Die Einschränkung der Treibhausgas-Zwangsgrößen, des klimatischen Erwärmungseffekts und der Schätzungen der Klimasensitivität über große, vorübergehende Erwärmungsereignisse der Antike hinweg stellt eine große Herausforderung für die paläoklimatische Forschungsgemeinschaft dar. Hier stellen wir eine neue Zusammenstellung und Synthese der verfügbaren marinen Proxy-Temperaturdaten über den größten dieser Hyperthermale, das Paläozän–Eozän-Thermale Maximum (PETM), vor. Dies umfasst die Anwendung konsistenter Temperaturkalibrierungen auf alle Daten, einschließlich des jüngsten Satzes von Kalibrierungen für archäale lipidbasierte Paläothermometrie. Diese Zusammenstellung bildet die Grundlage für eine fundierte Diskussion des wahrscheinlichen Bereichs der PETM-Erwärmung, der in den bestehenden Aufzeichnungen vorhandenen Verzerrungen und einer ersten Bewertung des geografischen Musters der PETM-Ozeanerwärmung. Um die Interpretation der geografischen Variabilität der Proxy-basierten Schätzungen der PETM-Erwärmung zu erleichtern, stellen wir einen Vergleich dieser Daten mit den Erwärmungsmustern vor, die durch Simulationen des Eozäns mit hohen pCO2-Werten unter Verwendung des Hadley Centre Atmosphäre-Ozean-Globalzirkulationsmodells (AOGCM) HadCM3L erzeugt wurden. Auf der Grundlage dieses Vergleichs und unter Berücksichtigung der Muster der Erwärmung des Zwischenwassers schätzen wir, dass die globale mittlere Oberflächen-Temperatur-Anomalie für das PETM im Bereich von 4 bis 5 °C liegt.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2013.07.004",
    doi = "10.1016/j.earscirev.2013.07.004",
    openalex = "W2021408515",
    references = "doi101016jepsl201206024, doi101016s0031018298000170, doi1010292011jc007255"
}

Zenozoische Temperatur-, Meeresspiegel- und CO2-Kovariationen liefern Einblicke in die Klimamäßigkeit gegenüber externen Zwängen und die Meeresspiegelmäßigkeit gegenüber Klimawandel. Die Klimamäßigkeit hängt vom anfänglichen Klimazustand ab, kann aber potenziell aus präzisen paläoklimatischen Daten genau abgeleitet werden. Pleistozäne Klimaoszillationen ergeben eine schnelle-Rückkopplung-Klimamäßigkeit von 3±1(°)C für eine 4 W m(-2) CO2-Zwangsangabe, wenn das Holozän-Wärmeereignis relativ zum letzten Glazialmaximum (LGM) als Kalibrierung verwendet wird, aber der Fehler (Unsicherheit) ist beträchtlich und teilweise subjektiv aufgrund schlecht definierter LGM-globale Temperatur und möglicher menschlicher Einflüsse im Holozän. Glazial-zu-interglaziale Klimaänderungen, die zum vorherigen (Eemian) Interglazial führen, sind weniger mehrdeutig und implizieren eine Mäßigkeit im oberen Teil des oben genannten Bereichs, d. h. 3-4(°)C für eine 4 W m(-2) CO2-Zwangsangabe. Langsame Rückkopplungen, insbesondere die Änderung der Eisschildgröße und des atmosphärischen CO2, verstärken die gesamte Erdsystem-Mäßigkeit um einen Betrag, der von der betrachteten Zeitskala abhängt. Die Eisschild-Reaktionszeit ist schlecht definiert, aber wir zeigen, dass die langsame Reaktion und Hysterese in vorherrschenden Eisschildmodellen übertrieben sind. Wir verwenden ein globales Modell, vereinfacht auf wesentliche Prozesse, um die Zustandsabhängigkeit der Klimamäßigkeit zu untersuchen und finden eine erhöhte Mäßigkeit gegenüber wärmeren Klimata, da die niedrige Wolkenbedeckung abnimmt und erhöhter Wasserdampf die Tropopause anhebt. Wenn wir alle fossilen Brennstoffe verbrennen, würden wir schließen, würde dies den größten Teil des Planeten für Menschen unbewohnbar machen, wodurch Strategien in Frage gestellt werden, die Anpassung an den Klimawandel betonen.

@article{doi101098rsta20120294,
    author = "Hansen, James und Sato, Makiko und Russell, Gary L. und Kharecha, Pushker",
    title = "Klimamäßigkeit, Meeresspiegel und atmosphärisches Kohlendioxid",
    year = "2013",
    journal = "Philosophical Transactions of the Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences",
    abstract = "Zenozoische Temperatur-, Meeresspiegel- und CO2-Kovariationen liefern Einblicke in die Klimamäßigkeit gegenüber externen Zwängen und die Meeresspiegelmäßigkeit gegenüber Klimawandel. Die Klimamäßigkeit hängt vom anfänglichen Klimazustand ab, kann aber potenziell aus präzisen paläoklimatischen Daten genau abgeleitet werden. Pleistozäne Klimaoszillationen ergeben eine schnelle-Rückkopplung-Klimamäßigkeit von 3±1(°)C für eine 4 W m(-2) CO2-Zwangsangabe, wenn das Holozän-Wärmeereignis relativ zum letzten Glazialmaximum (LGM) als Kalibrierung verwendet wird, aber der Fehler (Unsicherheit) ist beträchtlich und teilweise subjektiv aufgrund schlecht definierter LGM-globale Temperatur und möglicher menschlicher Einflüsse im Holozän. Glazial-zu-interglaziale Klimaänderungen, die zum vorherigen (Eemian) Interglazial führen, sind weniger mehrdeutig und implizieren eine Mäßigkeit im oberen Teil des oben genannten Bereichs, d. h. 3-4(°)C für eine 4 W m(-2) CO2-Zwangsangabe. Langsame Rückkopplungen, insbesondere die Änderung der Eisschildgröße und des atmosphärischen CO2, verstärken die gesamte Erdsystem-Mäßigkeit um einen Betrag, der von der betrachteten Zeitskala abhängt. Die Eisschild-Reaktionszeit ist schlecht definiert, aber wir zeigen, dass die langsame Reaktion und Hysterese in vorherrschenden Eisschildmodellen übertrieben sind. Wir verwenden ein globales Modell, vereinfacht auf wesentliche Prozesse, um die Zustandsabhängigkeit der Klimamäßigkeit zu untersuchen und finden eine erhöhte Mäßigkeit gegenüber wärmeren Klimata, da die niedrige Wolkenbedeckung abnimmt und erhöhter Wasserdampf die Tropopause anhebt. Wenn wir alle fossilen Brennstoffe verbrennen, würden wir schließen, würde dies den größten Teil des Planeten für Menschen unbewohnbar machen, wodurch Strategien in Frage gestellt werden, die Anpassung an den Klimawandel betonen.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsta.2012.0294",
    doi = "10.1098/rsta.2012.0294",
    openalex = "W2143037254",
    references = "doi101016jepsl201206024, doi101029jc082i027p03843, doi101038nature08686, doi101126science1115159, doi1011300091761320020301067wtfftf20co2, doi105194cp76032011"
}

@incollection{crossref2014arctic,
    title = "Arktischer Ozean",
    year = "2014",
    booktitle = "Wörterbuch GeoTechnik",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-642-41714-6\_12523",
    doi = "10.1007/978-3-642-41714-6\_12523",
    pages = "65-65"
}

@article{s2ae8f20919a6f1dc229afe0f3b341aae2cd2b770c,
    author = "Stein, R.",
    title = "The Great Challenges in Arctic Ocean Paleoceanography and Scientific Drilling",
    year = "2015",
    journal = "European geosciences union general assembly",
    url = "https://www.semanticscholar.org/paper/ae8f20919a6f1dc229afe0f3b341aae2cd2b770c",
    is_oa = "true",
    semanticscholar_citation_count = "2",
    semanticscholar_id = "ae8f20919a6f1dc229afe0f3b341aae2cd2b770c"
}

@incollection{crossref2016arctic,
    title = "„Arktischer Ozean"",
    year = "2016",
    booktitle = "The Eastern Arctic Seas Encyclopedia",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-319-24237-8\_36",
    doi = "10.1007/978-3-319-24237-8\_36",
    pages = "22-24"
}

@incollection{crossref2017arctic,
    title = "Arktischer Ozean",
    year = "2017",
    booktitle = "Die Enzyklopädie der westlichen Arktischen Meere",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-319-25582-8\_10045",
    doi = "10.1007/978-3-319-25582-8\_10045",
    pages = "21-21"
}

Zusammenfassung: In diesem Übersichtsartikel wurden Proxy-Daten zur Rekonstruktion der spätmesozoischen-zenozoischen langfristigen Klimageschichte des Arktischen Ozeans verwendet, mit einem Fokus auf Meereis und Meerestemperatur. In diesem Zusammenhang werden drei Beispiele vorgestellt und diskutiert, die verschiedene klimatische Stadien des Arktischen Ozeans auf seinem Weg von Treibhaus- zu Eishausbedingungen repräsentieren: (1) das späte Kreidezeitalter, ein Zeitraum mit überwiegend warmem Klima mit starker Saisonalität und gelegentlichem Wintermeereis, etwas erhöhter paläoproduktivität und wahrscheinlich sauerstoffarmen Bedingungen; (2) das mittlere Eozän mit anhaltend warmen und euxinischen Bedingungen und teilweise erhöhter paläoproduktivität sowie dem frühen Beginn überwiegend saisonaler Meereisbedingungen, und (3) das späte Miozän, gekennzeichnet durch relativ warmes (SSTs von etwa 5 °C) und eisfreies Klima im Sommer sowie Meereis, das im Frühling und Herbst/Winter auftritt.

@article{doi102312polarforschung87161,
    author = "Stein, R.",
    title = "Von Treibhaus zu Eishaus: Die spätmesozoische-zenozoische Arktische Ozean Meereis- und Klimageschichte",
    year = "2017",
    publisher = "Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung und Deutsche Gesellschaft für Polarforschung",
    abstract = "Zusammenfassung: In diesem Übersichtsartikel wurden Proxy-Daten zur Rekonstruktion der spätmesozoischen-zenozoischen langfristigen Klimageschichte des Arktischen Ozeans verwendet, mit einem Fokus auf Meereis und Meerestemperatur. In diesem Zusammenhang werden drei Beispiele vorgestellt und diskutiert, die verschiedene klimatische Stadien des Arktischen Ozeans auf seinem Weg von Treibhaus- zu Eishausbedingungen repräsentieren: (1) das späte Kreidezeitalter, ein Zeitraum mit überwiegend warmem Klima mit starker Saisonalität und gelegentlichem Wintermeereis, etwas erhöhter paläoproduktivität und wahrscheinlich sauerstoffarmen Bedingungen; (2) das mittlere Eozän mit anhaltend warmen und euxinischen Bedingungen und teilweise erhöhter paläoproduktivität sowie dem frühen Beginn überwiegend saisonaler Meereisbedingungen, und (3) das späte Miozän, gekennzeichnet durch relativ warmes (SSTs von etwa 5 °C) und eisfreies Klima im Sommer sowie Meereis, das im Frühling und Herbst/Winter auftritt.",
    url = "https://www.semanticscholar.org/paper/80892eea0c68484ec2ace90818eb348cc132b5a0",
    doi = "10.2312/POLARFORSCHUNG.87.1.61",
    is_oa = "true",
    semanticscholar_citation_count = "1",
    semanticscholar_id = "80892eea0c68484ec2ace90818eb348cc132b5a0"
}

Zusammenfassung Das Klima der Erde wandelte sich während des Känozoikums von einem warmen, eisfreien Zustand in einen kälteren, vergletscherten „Eishaus"-Zustand. Umfassende Eisschilde wurden erstmals auf der Antarktis während der Eozän-Oligozän-Übergangsphase (EOT, ~34 Ma) aufrechterhalten, doch es herrscht intensive Kontroverse darüber, ob sich Eisschilde im nördlichen Hemisphären gleichzeitig zu dieser Zeit oder tens von Millionen Jahren später entwickelten. Hier berichten wir über EOT-alter Sedimente, die detritalen Sand aus den Standorten U1406 und U1411 des Integrated Ocean Drilling Program an der Küste Neufundlands enthalten. Diese Standorte sind ideal gelegen, um konkurrierende Hypothesen über das Ausmaß der arktischen Vergletscherung zu testen, da sie sich in der „Eisschollenstraße" des Nordatlantiks befinden, wo Eisschollen, die heute vom Grönland-Eisschild und während des Pleistozäns vom Laurentide-Eisschild abgebrochen wurden, vom Labradorstrom konzentriert und kontinentaler Ursprung detritus abgelagert werden. Hier zeigen wir, dass detritale Sandkörner, die in diesen EOT-alter Sedimenten von der Küste Neufundlands vorhanden sind und zunächst als Eisbergtransport interpretiert wurden, aus den mittleren Breiten Nordamerikas stammen. Wir finden, dass diese Körner durch fluviatile und Hangabwärts-Prozesse in den westlichen Nordatlantik transportiert wurden, nicht durch Eisschollen, und wurden anschließend durch Tiefwasser-Konturströmungen an der Küste Neufundlands umgearbeitet und abgelagert. Unsere Ergebnisse stehen im Widerspruch zur Anwesenheit umfassender Eisschilde auf südlichem und westlichem Grönland sowie dem nordöstlichen kanadischen Arktis. Dies widerspricht einer umfassenden bipolaren Vergletscherung während der EOT. Das unipolare Eishaus entstand aufgrund kontrastierender latitudinaler Kontinentalkonfigurationen an den Polen, die ein intensiveres känozoisches klimatisches Verschlechterung erforderlich machen, um eine umfassende Vergletscherung des nördlichen Hemisphären auszulösen.

@article{doi1010292019pa003563,
    author = "Spray, James F. und Bohaty, Steven M. und Davies, Andrew und Bailey, Ian und Romans, Brian W. und Cooper, Matthew J. und Milton, James A. und Wilson, Paul A.",
    title = "North Atlantic Evidence for a Unipolar Icehouse Climate State at the Eocene‐Oligocene Transition",
    year = "2019",
    journal = "Paleoceanography and Paleoclimatology",
    abstract = "Zusammenfassung Das Klima der Erde wandelte sich während des Känozoikums von einem warmen, eisfreien Zustand in einen kälteren, vergletscherten „Eishaus"-Zustand. Umfassende Eisschilde wurden erstmals auf der Antarktis während der Eozän-Oligozän-Übergangsphase (EOT, \textasciitilde 34 Ma) aufrechterhalten, doch es herrscht intensive Kontroverse darüber, ob sich Eisschilde im nördlichen Hemisphären gleichzeitig zu dieser Zeit oder tens von Millionen Jahren später entwickelten. Hier berichten wir über EOT-alter Sedimente, die detritalen Sand aus den Standorten U1406 und U1411 des Integrated Ocean Drilling Program an der Küste Neufundlands enthalten. Diese Standorte sind ideal gelegen, um konkurrierende Hypothesen über das Ausmaß der arktischen Vergletscherung zu testen, da sie sich in der „Eisschollenstraße" des Nordatlantiks befinden, wo Eisschollen, die heute vom Grönland-Eisschild und während des Pleistozäns vom Laurentide-Eisschild abgebrochen wurden, vom Labradorstrom konzentriert und kontinentaler Ursprung detritus abgelagert werden. Hier zeigen wir, dass detritale Sandkörner, die in diesen EOT-alter Sedimenten von der Küste Neufundlands vorhanden sind und zunächst als Eisbergtransport interpretiert wurden, aus den mittleren Breiten Nordamerikas stammen. Wir finden, dass diese Körner durch fluviatile und Hangabwärts-Prozesse in den westlichen Nordatlantik transportiert wurden, nicht durch Eisschollen, und wurden anschließend durch Tiefwasser-Konturströmungen an der Küste Neufundlands umgearbeitet und abgelagert. Unsere Ergebnisse stehen im Widerspruch zur Anwesenheit umfassender Eisschilde auf südlichem und westlichem Grönland sowie dem nordöstlichen kanadischen Arktis. Dies widerspricht einer umfassenden bipolaren Vergletscherung während der EOT. Das unipolare Eishaus entstand aufgrund kontrastierender latitudinaler Kontinentalkonfigurationen an den Polen, die ein intensiveres känozoisches klimatisches Verschlechterung erforderlich machen, um eine umfassende Vergletscherung des nördlichen Hemisphären auszulösen.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2019pa003563",
    doi = "10.1029/2019pa003563",
    openalex = "W2948025714",
    references = "doi101016jchemgeo200406030, doi101016s0009254100001984, doi10102990jb02015, doi101029jc082i027p03843, doi101029pa004i004p00413, doi101038307620a0, doi101038nature03135, doi101126science1059412, doi101126science20043451003, doi101306d42695672b2611d78648000102c1865d"
}

Der Beginn und die Entwicklung der mittleren bis späten zenozoischen „Eishaus"-Welt wurden durch die Entwicklung der globalen Ozeanzirkulation beeinflusst, die das norwegisch-grönländische Meer-Arktische Ozean mit dem Atlantischen Ozean verbindet. Die Entwicklung der frühen Neogen bis frühen Quartär Bjørnøyrenna Drift, die sich am südwestlichen Rand des Barents-Meeres befindet, warf neues Licht auf dieses wichtige hydrologische Ereignis. Durch die Analyse seismischer Daten und Erkundungsbohrungen wurde festgestellt, dass die Drift wahrscheinlich im frühen/mittleren Miozän begann, wahrscheinlich als Ergebnis einer Umorganisation der Ozeanzirkulation nach der Öffnung des Fram-Straßen-Gateways (ca. 17 Ma) und der Absenkung des grönländisch-schottischen Rückens (ca. 12 Ma). Daher wird der Beginn des Driftwachstums als zeitlich eng mit dem mittleren Miozän-Klimatum am 16–14 Ma verbunden betrachtet und war Teil eines regionalen Beginns einer großräumigen Ozeanzirkulation im norwegisch-grönländischen Meer, die die nachfolgende Klimakühlung beeinflusste. Die Drift wuchs weiterhin unter dem Einfluss der frühen quartären glazimarinen Sedimentation, und später führte das Überfluten des Drift-Hügels durch den Hangabwärts-Transfer von glazigenen Sedimenten während voller Gletscherbedingungen zu einem submarinen Versagen. Zum ersten Mal wurden die minimalen durchschnittlichen Sedimentationsraten eines Neogen bis Quartär Drifts in diesem Bereich berechnet, was Raten von 0,020–0,031 m/Kyr ergibt. Diese Werte sind vergleichbar mit den durchschnittlichen Tiefseesedimentationsraten aus modernen niedrigen Breitengrad-Flusssystemen wie dem Amazonas und dem Mississippi, aber niedriger als die quartären Gletscher-Sedimentationsraten aus dem Barents-Meer und den fennoskandischen Kontinentalrändern.

@article{doi1010292020gc009142,
    author = "Rydningen, T. A. und Høgseth, G. und Lasabuda, A. und Laberg, J. und Safronova, P. und Forwick, M.",
    title = "An Early Neogene—Early Quaternary Contourite Drift System on the SW Barents Sea Continental Margin, Norwegian Arctic",
    year = "2020",
    journal = "Geochemistry",
    abstract = "Der Beginn und die Entwicklung der mittleren bis späten zenozoischen „Eishaus"-Welt wurden durch die Entwicklung der globalen Ozeanzirkulation beeinflusst, die das norwegisch-grönländische Meer-Arktische Ozean mit dem Atlantischen Ozean verbindet. Die Entwicklung der frühen Neogen bis frühen Quartär Bjørnøyrenna Drift, die sich am südwestlichen Rand des Barents-Meeres befindet, warf neues Licht auf dieses wichtige hydrologische Ereignis. Durch die Analyse seismischer Daten und Erkundungsbohrungen wurde festgestellt, dass die Drift wahrscheinlich im frühen/mittleren Miozän begann, wahrscheinlich als Ergebnis einer Umorganisation der Ozeanzirkulation nach der Öffnung des Fram-Straßen-Gateways (ca. 17 Ma) und der Absenkung des grönländisch-schottischen Rückens (ca. 12 Ma). Daher wird der Beginn des Driftwachstums als zeitlich eng mit dem mittleren Miozän-Klimatum am 16–14 Ma verbunden betrachtet und war Teil eines regionalen Beginns einer großräumigen Ozeanzirkulation im norwegisch-grönländischen Meer, die die nachfolgende Klimakühlung beeinflusste. Die Drift wuchs weiterhin unter dem Einfluss der frühen quartären glazimarinen Sedimentation, und später führte das Überfluten des Drift-Hügels durch den Hangabwärts-Transfer von glazigenen Sedimenten während voller Gletscherbedingungen zu einem submarinen Versagen. Zum ersten Mal wurden die minimalen durchschnittlichen Sedimentationsraten eines Neogen bis Quartär Drifts in diesem Bereich berechnet, was Raten von 0,020–0,031 m/Kyr ergibt. Diese Werte sind vergleichbar mit den durchschnittlichen Tiefseesedimentationsraten aus modernen niedrigen Breitengrad-Flusssystemen wie dem Amazonas und dem Mississippi, aber niedriger als die quartären Gletscher-Sedimentationsraten aus dem Barents-Meer und den fennoskandischen Kontinentalrändern.",
    url = "https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdfdirect/10.1029/2020GC009142",
    doi = "10.1029/2020GC009142",
    is_oa = "true",
    number = "11",
    semanticscholar_citation_count = "16",
    semanticscholar_id = "cb70b649455b1064b855fdab4221588cc1651bb4",
    volume = "21"
}

Tropisches Afrika ist Heimat einer erstaunlichen Biodiversität, die in einer Vielzahl von Ökosystemen vorkommt. Klimatische Veränderungen der Vergangenheit und geologische Ereignisse haben die Evolution und Diversifizierung dieser Biodiversität beeinflusst. In den letzten zwei Jahrzehnten wurden rund 90 datierte molekulare Phylogenien verschiedener Klades bei Tieren und Pflanzen veröffentlicht, was zu einem besseren Verständnis der Diversifizierungs- und Artbildungsprozesse geführt hat, die die tropische afrikanische Biodiversität hervorgebracht haben. Parallel dazu haben erweiterte geologische und paläoklimatische Aufzeichnungen sowie detaillierte numerische Simulationen unser Verständnis vergangener geologischer und klimatischer Veränderungen in Afrika verfeinert. Bislang wurden diese wichtigen Fortschritte nicht in einem gemeinsamen Rahmen überprüft. Hier überprüfen und synthetisieren wir kritisch die Evolution des afrikanischen Klimas, der Tektonik und der terrestrischen Biodiversität vom Känozoikum bis zum mittleren Pleistozän, gestützt auf jüngste Fortschritte in den Erd- und Lebenswissenschaften. Wir überprüfen zunächst sechs Hauptgeo-klimatische Perioden, die die Diversifizierung der tropischen afrikanischen Biodiversität definieren, indem wir 89 datierte molekulare Phylogenie-Studien synthetisieren. Zwei Hauptgeo-klimatische Faktoren, die die Diversifizierung der sub-saharischen Biota beeinflussen, werden hervorgehoben. Erstens durchlief Afrika zahlreiche klimatische Schwankungen in alten und neueren Zeitskalen, wobei tektonische, Treibhausgas- und orbitale Antriebe die Diversifizierung förderten. Zweitens führte die verstärkte Aridifizierung seit dem späten Eozän zu wichtigen Aussterbeereignissen, bot aber auch einzigartige Diversifizierungsmöglichkeiten, die die aktuelle Landschaft der tropischen afrikanischen Biodiversität geformt haben. Wir überprüfen dann Diversifizierungsstudien tropischer terrestrischer Tier- und Pflanzenklades und diskutieren drei Hauptmodelle der Artbildung: (i) geografische Artbildung durch Vicariance (Allopatrie); (ii) ökologische Artbildung, beeinflusst durch klimatische und geologische Veränderungen, und (iii) genomische Artbildung durch Genomduplikation. Geografische Artbildung ist bis dato am weitesten dokumentiert und ist ein verbreitetes Artbildungsmodell in ganz tropischem Afrika. Wir schließen mit vier wichtigen Herausforderungen, denen die Forschung zur tropischen afrikanischen Biodiversität gegenübersteht: (i) das Wissen zu erweitern, indem grundlegende und fundamentale Biodiversitätsinformationen gesammelt werden; (ii) die Modellierung der afrikanischen geophysikalischen Evolution im Känozoikum zu verbessern, indem bessere Einschränkungen und Downscaling-Ansätze verwendet werden; (iii) die Präzision der phylogenetischen Rekonstruktion und molekularen Datierung tropischer afrikanischer Klades zu erhöhen, indem Next-Generation-Sequencing-Ansätze zusammen mit besseren Fossilkalibrierungen verwendet werden; (iv) schließlich, wie hier getan, die Daten besser aus den Erd- und Lebenswissenschaften zu integrieren, indem sich auf die interdisziplinäre Studie der Evolution der tropischen afrikanischen Biodiversität in einem weiteren Geodiversitätskontext konzentriert wird.

@article{doi101111brv12644,
    author = "Couvreur, Thomas L. P. and Dauby, Gilles and Blach‐Overgaard, Anne and Deblauwe, Vincent and Dessein, Steven and Droissart, Vincent and Hardy, Olivier J. and Harris, David J. and Janssens, Steven B. and Ley, Alexandra C. and Mackinder, Barbara A. and Sonké, Bonaventure and Sosef, Marc S.M. and Stévart, Tariq and Svenning, Jens‐Christian and Wieringa, Jan J. and Faye, Adama and Missoup, Alain Didier and Tolley, Krystal A. and Nicolas, Violaine and Ntie, Stéphan and Fluteau, Frédéric and Robin, Cécile and Guillocheau, François and Barboni, Doris and Sepulchre, Pierre",
    title = "Tektonik, Klima und die Diversifizierung der terrestrischen Flora und Fauna im tropischen Afrika",
    year = "2020",
    journal = "Biological reviews/Biological reviews of the Cambridge Philosophical Society",
    abstract = "Das tropische Afrika ist Heimat einer erstaunlichen Biodiversität, die in einer Vielzahl von Ökosystemen vorkommt. Vergangene klimatische Veränderungen und geologische Ereignisse haben die Evolution und Diversifizierung dieser Biodiversität beeinflusst. In den letzten zwei Jahrzehnten wurden rund 90 datierte molekulare Phylogenien verschiedener Klades bei Tieren und Pflanzen veröffentlicht, was zu einem besseren Verständnis der Diversifizierungs- und Artbildungsprozesse geführt hat, die die tropische afrikanische Biodiversität erzeugen. Parallel dazu haben erweiterte geologische und paläoklimatische Aufzeichnungen sowie detaillierte numerische Simulationen unser Verständnis vergangener geologischer und klimatischer Veränderungen in Afrika verfeinert. Bislang wurden diese wichtigen Fortschritte nicht in einem gemeinsamen Rahmen überprüft. Hier überprüfen und synthetisieren wir kritisch die Evolution des afrikanischen Klimas, der Tektonik und der terrestrischen Biodiversität vom Känozoikum bis zum mittleren Pleistozän, basierend auf jüngsten Fortschritten in den Geowissenschaften und den Lebenswissenschaften. Wir überprüfen zunächst sechs Hauptgeo-klimatische Perioden, die die Diversifizierung der Biodiversität im tropischen Afrika definieren, indem wir 89 datierte molekulare Phylogenie-Studien synthetisieren. Zwei Hauptgeo-klimatische Faktoren, die die Diversifizierung der sub-saharischen Biota beeinflussen, werden hervorgehoben. Erstens durchlief Afrika zahlreiche klimatische Schwankungen in alten und neueren Zeitskalen, wobei tektonische, Treibhausgas- und orbitale Antriebe die Diversifizierung förderten. Zweitens führte die verstärkte Aridisierung seit dem späten Eozän zu wichtigen Aussterbeereignissen, bot aber auch einzigartige Diversifizierungsmöglichkeiten, die die aktuelle Landschaft der tropischen afrikanischen Biodiversität geformt haben. Anschließend überprüfen wir Diversifizierungsstudien tropischer terrestrischer Tier- und Pflanzenklades und diskutieren drei Hauptmodelle der Artbildung: (i) geografische Artbildung durch Vicariance (Allopatry); (ii) ökologische Artbildung, die durch klimatische und geologische Veränderungen beeinflusst wird, und (iii) genomische Artbildung durch Genomduplikation. Geografische Artbildung ist bis heute am weitesten dokumentiert und ist ein häufiges Artbildungsmodell im gesamten tropischen Afrika. Wir schließen mit vier wichtigen Herausforderungen, denen die Forschung zur tropischen afrikanischen Biodiversität gegenübersteht: (i) das Wissen zu erweitern, indem grundlegende und fundamentale Biodiversitätsinformationen gesammelt werden; (ii) die Modellierung der afrikanischen geophysikalischen Evolution im Känozoikum durch bessere Einschränkungen und Downscaling-Ansätze zu verbessern; (iii) die Präzision der phylogenetischen Rekonstruktion und molekularen Datierung tropischer afrikanischer Klades zu erhöhen, indem Next-Generation-Sequencing-Ansätze zusammen mit besseren Fossil-Kalibrierungen verwendet werden; (iv) schließlich, wie hier getan, die Daten besser aus den Geowissenschaften und den Lebenswissenschaften zu integrieren, indem sich auf die interdisziplinäre Studie der Evolution der tropischen afrikanischen Biodiversität in einem breiteren Geodiversitätskontext konzentriert wird.",
    url = "https://doi.org/10.1111/brv.12644",
    doi = "10.1111/brv.12644",
    openalex = "W3086987251",
    references = "doi1010022014pa002723, doi101016jgloplacha201804004, doi101016jquascirev201406012, doi101038ngeo2813, doi101038s415610180236z, doi101038s4157601800439, doi101046j14672979200000015x, doi101093jheredesz064, doi101111j13652699201202728x, doi101111nph13230, doi101146annurevecolsys110218024737"
}

@misc{s2177a8fa1c91af4bc33c13b9f5e542ac20b0781e3,
    author = "Referee, Tom Dunkley Jones",
    title = "Interactive comment on „Late Paleocene – early Eocene Arctic Ocean Sea Surface Temperatures; reassessing biomarker paleothermometry at Lomonosov Ridge" von Appy Sluijs et al",
    year = "2020",
    url = "https://www.semanticscholar.org/paper/177a8fa1c91af4bc33c13b9f5e542ac20b0781e3",
    is_oa = "true",
    semanticscholar_id = "177a8fa1c91af4bc33c13b9f5e542ac20b0781e3"
}

Hier stellen wir ein hochauflösendes, kontinuierliches seismostratigraphisches Rahmenwerk vor, das erstmals die über 1.000 km lange westliche Svalbard-Barentssee-Küste verbindet und die letzten ∼2,7 Millionen Jahre (Ma) abdeckt. Durch die Ausnutzung neuer Verbesserungen in der Chronologie etablieren wir eine Reihe zuverlässiger Altersfixpunkte aus verfügbaren Bohrungen entlang der Küste. Anschließend nutzen wir eine große 2-D-Seismik-Datenbank, um diese konsistente Chronologie vom Yermak-Plateau und vom Festlandsockel westlich von Svalbard südwärts bis zum Bear Island Trough-Mouth Fan zu erweitern. Basierend auf diesem neuen stratigraphischen Rahmenwerk unterteilen wir die seismische Stratigraphie entlang des Kontinentalsockels in drei seismische Einheiten und 12 regional korrelierte seismische Reflexionen, jede mit einer geschätzten Alterszuordnung. Wir demonstrieren eine potenzielle Anwendung dieses Rahmenwerks durch die Rekonstruktion der Entwicklung des Svalbard-Barentssee-Eisschirms von der Verstärkung der Vereisung der nördlichen Hemisphäre bei ∼2,7 Ma bis zu den Weichsel-Glaziationen. Durch die Verteilung seismischer Fazies und Schwankungen der Sedimentationsraten entlang der Küste unterscheiden wir drei Phasen der Glazialentwicklung. Die höhere zeitliche Auflösung, die durch dieses neue Rahmenwerk ermöglicht wird, erlaubt es uns, einen klaren zweistufigen Beginn der Glazialverstärkung in der Region während Phase 1 zwischen ∼2,7 und 1,5 Ma zu dokumentieren. Der erste Schritt zwischen ∼2,7 und 2,58 Ma zeigt eine glaziale Expansion über Svalbard hinweg. Der erste Hinweis auf eine Festlandsockel-Glaziation liegt auf dem Sjubrebanken Trough-Mouth Fan im nordwestlichen Barentssee nach ∼2,58 Ma; während der zweite Schritt zwischen ∼1,95 und 1,78 Ma glaziale Vorrücken jenseits von Svalbard bis zum nordwestlichen Barentssee zeigt. Phase 2 ist durch Variationen in den Sedimentationsraten gekennzeichnet, und die seismischen Fazies deuten auf eine regionale Glazialverstärkung für die gesamte Barentssee-Svalbard-Region hin, mit weit verbreiteten Festlandsockel-Glaziationen, die um ∼1,5 Ma aufgezeichnet wurden. Während Phase 3 ist die westliche Barentssee-Küste durch einen dramatischen Anstieg der Sedimentationsraten gekennzeichnet, was erneut auf eine regionale Glazialverstärkung schließen lässt. Unser neues stratigraphisches Rahmenwerk ermöglicht erstmals die Differenzierung der Sedimente, die während der frühen Saalien (∼0,4 und 0,2 Ma), der späten Saalien (∼0,2 und 0,13 Ma) und der Weichsel (∧lt;∼0,123 Ma) abgelagert wurden, und liefert neue Einblicke in die Barentssee-Glaziationen über die letzten ∼0,42 Ma.

@article{doi103389feart2021656732,
    author = "Alexandropoulou, Nikolitsa and Winsborrow, Monica and Andreassen, Karin and Plaza‐Faverola, Andreia and Dessandier, Pierre-Antoine and Mattingsdal, Rune and Baeten, Nicole J. and Knies, Jochen",
    title = "A Continuous Seismostratigraphic Framework for the Western Svalbard-Barents Sea Margin Over the Last 2.7 Ma: Implications for the Late Cenozoic Glacial History of the Svalbard-Barents Sea Ice Sheet",
    year = "2021",
    journal = "Frontiers in Earth Science",
    abstract = "Hier stellen wir ein hochauflösendes, kontinuierliches seismostratigraphisches Rahmenwerk vor, das erstmals die über 1.000 km lange westliche Svalbard-Barentssee-Küste verbindet und die letzten ∼2,7 Millionen Jahre (Ma) abdeckt. Durch die Ausnutzung neuer Verbesserungen in der Chronologie etablieren wir eine Reihe zuverlässiger Altersfixpunkte aus verfügbaren Bohrungen entlang der Küste. Anschließend nutzen wir eine große 2-D-Seismik-Datenbank, um diese konsistente Chronologie vom Yermak-Plateau und vom Festlandsockel westlich von Svalbard südwärts bis zum Bear Island Trough-Mouth Fan zu erweitern. Basierend auf diesem neuen stratigraphischen Rahmenwerk unterteilen wir die seismische Stratigraphie entlang des Kontinentalsockels in drei seismische Einheiten und 12 regional korrelierte seismische Reflexionen, jede mit einer geschätzten Alterszuordnung. Wir demonstrieren eine potenzielle Anwendung dieses Rahmenwerks durch die Rekonstruktion der Entwicklung des Svalbard-Barentssee-Eisschirms von der Verstärkung der Vereisung der nördlichen Hemisphäre bei ∼2,7 Ma bis zu den Weichsel-Glaziationen. Durch die Verteilung seismischer Fazies und Schwankungen der Sedimentationsraten entlang der Küste unterscheiden wir drei Phasen der Glazialentwicklung. Die höhere zeitliche Auflösung, die durch dieses neue Rahmenwerk ermöglicht wird, erlaubt es uns, einen klaren zweistufigen Beginn der Glazialverstärkung in der Region während Phase 1 zwischen ∼2,7 und 1,5 Ma zu dokumentieren. Der erste Schritt zwischen ∼2,7 und 2,58 Ma zeigt eine glaziale Expansion über Svalbard hinweg. Der erste Hinweis auf eine Festlandsockel-Glaziation liegt auf dem Sjubrebanken Trough-Mouth Fan im nordwestlichen Barentssee nach ∼2,58 Ma; während der zweite Schritt zwischen ∼1,95 und 1,78 Ma glaziale Vorrücken jenseits von Svalbard bis zum nordwestlichen Barentssee zeigt. Phase 2 ist durch Variationen in den Sedimentationsraten gekennzeichnet, und die seismischen Fazies deuten auf eine regionale Glazialverstärkung für die gesamte Barentssee-Svalbard-Region hin, mit weit verbreiteten Festlandsockel-Glaziationen, die um ∼1,5 Ma aufgezeichnet wurden. Während Phase 3 ist die westliche Barentssee-Küste durch einen dramatischen Anstieg der Sedimentationsraten gekennzeichnet, was erneut auf eine regionale Glazialverstärkung schließen lässt. Unser neues stratigraphisches Rahmenwerk ermöglicht erstmals die Differenzierung der Sedimente, die während der frühen Saalien (∼0,4 und 0,2 Ma), der späten Saalien (∼0,2 und 0,13 Ma) und der Weichsel (\<∼0,123 Ma) abgelagert wurden, und liefert neue Einblicke in die Barentssee-Glaziationen über die letzten ∼0,42 Ma.",
    url = "https://doi.org/10.3389/feart.2021.656732",
    doi = "10.3389/feart.2021.656732",
    openalex = "W3162467788",
    references = "doi1010292020gc009142"
}

@article{s2c3c52fc6687a2cc117cd72574a73b2a9ce9915c5,
    author = "Ruediger",
    title = "International Ocean Discovery Program Expedition 377 Scientific Prospectus",
    year = "2021",
    url = "https://www.semanticscholar.org/paper/c3c52fc6687a2cc117cd72574a73b2a9ce9915c5",
    is_oa = "true",
    semanticscholar_id = "c3c52fc6687a2cc117cd72574a73b2a9ce9915c5"
}

Die heutige Kryosphäre spiegelt einen extremen Klimazustand wider, der sich durch schrittweise globale Känozoische Abkühlung entwickelt hat. In diesem Zusammenhang ermöglichte die Öffnung der Fram-Straße, des atlantisch-arktischen Tors (AAG), den Tiefwasser-Austausch zwischen dem nördlichen Nordatlantik und dem Arktischen Ozean und beeinflusste dadurch die globale Ozeanzirkulation und das Klima. Hier präsentieren wir ein neues Altersmodell für die Stelle 909 des Ocean Drilling Program, die sich im Molloy-Becken befindet, einer Schlüsselstelle zur Untersuchung der späten Öffnungsphase der zentralen Fram-Straße und der frühen Geschichte der ozeanischen Zirkulation im AAG. Unsere Ergebnisse basieren auf einer überarbeiteten Magnetostratigraphie, die durch neue Palynomorph-Bioereignisse kalibriert wurde, was die zuvor verwendeten Stratigraphien für Stelle 909 auf deutlich jüngere Altersangaben im Zeitintervall von ca. 15 Ma bis 3 Ma verschiebt. Die überarbeitete Chronologie vom späten Miozän bis zur Gegenwart in Kombination mit einer verbesserten Kern-Log-Seismik-Integration führt zu einer neuen hochauflösenden seismischen Stratigraphie für die zentrale Fram-Straße, die eine umfassendere Korrelation mit seismischen Markern vom westlichen Rand des Barents-Meeres und auch dem angrenzenden Yermak-Plateau ermöglicht. Die neue Stratigraphie impliziert, dass prominente Maxima in groben Sandpartikeln und Kaolinit, die oft als Beweise für Eis-Rafting in der Fram-Straße interpretiert werden, bei ca. 10,8 Ma auftreten, ca. 3 Myr später als zuvor geschlossen und somit gut nach der Mittleren Miozänen Klimatransition (ca. 15–13 Ma). Im späten Tortonian (<7,5 Ma) wurde der Sedimenttransport stromgesteuert, hauptsächlich durch einen westlichen, recirculierenden Ast des West-Spitzbergen-Stroms. Dieser Transport wurde zwischen ca. 6,4 und 4,6 Ma stark verstärkt und wahrscheinlich mit dem absinkenden Hovgaard (Hovgård)-Rücken und der Erweiterung des AAG verbunden. Seismische Reflektoren vom späten Pliozän bis zum Pleistozän korrelieren mit Episoden erhöhter Eis-Rafting-Debris-Eingabe im Zusammenhang mit wichtigen Schritten im Wachstum der Eisschilde der nördlichen Hemisphäre, wie dem prominenten glazialen Beginn MIS M2, der der mittleren Piacenzian Warm Period vorausgeht und der Intensivierung der Glaziation der nördlichen Hemisphäre, die bei ca. 2,7 Ma begann. Zu Beginn der Mittleren Pleistozänen Transition (ca. 1,2–0,8 Ma) nahm die Sedimentakkumulation in der Fram-Straße deutlich ab.

@article{doi101016jgloplacha2022103876,
    author = "Grüetzner, J. und Matthießen, Jens und Geissler, Wolfram und Gebhardt, Catalina und Schreck, Michael",
    title = "Eine überarbeitete Kern-seismische Integration im Molloy-Becken (ODP-Stelle 909): Implikationen für die Geschichte des Eis-Raftings und der Ozeanzirkulation im atlantisch-arktischen Tor",
    year = "2022",
    journal = "Global and Planetary Change",
    abstract = "Die heutige Kryosphäre spiegelt einen extremen Klimazustand wider, der sich durch schrittweise globale Känozoische Abkühlung entwickelt hat. In diesem Zusammenhang ermöglichte die Öffnung der Fram-Straße, des atlantisch-arktischen Tors (AAG), den Tiefwasser-Austausch zwischen dem nördlichen Nordatlantik und dem Arktischen Ozean und beeinflusste dadurch die globale Ozeanzirkulation und das Klima. Hier präsentieren wir ein neues Altersmodell für die Stelle 909 des Ocean Drilling Program, die sich im Molloy-Becken befindet, einer Schlüsselstelle zur Untersuchung der späten Öffnungsphase der zentralen Fram-Straße und der frühen Geschichte der ozeanischen Zirkulation im AAG. Unsere Ergebnisse basieren auf einer überarbeiteten Magnetostratigraphie, die durch neue Palynomorph-Bioereignisse kalibriert wurde, was die zuvor verwendeten Stratigraphien für Stelle 909 auf deutlich jüngere Altersangaben im Zeitintervall von ca. 15 Ma bis 3 Ma verschiebt. Die überarbeitete Chronologie vom späten Miozän bis zur Gegenwart in Kombination mit einer verbesserten Kern-Log-Seismik-Integration führt zu einer neuen hochauflösenden seismischen Stratigraphie für die zentrale Fram-Straße, die eine umfassendere Korrelation mit seismischen Markern vom westlichen Rand des Barents-Meeres und auch dem angrenzenden Yermak-Plateau ermöglicht. Die neue Stratigraphie impliziert, dass prominente Maxima in groben Sandpartikeln und Kaolinit, die oft als Beweise für Eis-Rafting in der Fram-Straße interpretiert werden, bei ca. 10,8 Ma auftreten, ca. 3 Myr später als zuvor geschlossen und somit gut nach der Mittleren Miozänen Klimatransition (ca. 15–13 Ma). Im späten Tortonian (<7,5 Ma) wurde der Sedimenttransport stromgesteuert, hauptsächlich durch einen westlichen, recirculierenden Ast des West-Spitzbergen-Stroms. Dieser Transport wurde zwischen ca. 6,4 und 4,6 Ma stark verstärkt und wahrscheinlich mit dem absinkenden Hovgaard (Hovgård)-Rücken und der Erweiterung des AAG verbunden. Seismische Reflektoren vom späten Pliozän bis zum Pleistozän korrelieren mit Episoden erhöhter Eis-Rafting-Debris-Eingabe im Zusammenhang mit wichtigen Schritten im Wachstum der Eisschilde der nördlichen Hemisphäre, wie dem prominenten glazialen Beginn MIS M2, der der mittleren Piacenzian Warm Period vorausgeht und der Intensivierung der Glaziation der nördlichen Hemisphäre, die bei ca. 2,7 Ma begann. Zu Beginn der Mittleren Pleistozänen Transition (ca. 1,2–0,8 Ma) nahm die Sedimentakkumulation in der Fram-Straße deutlich ab.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2022.103876",
    doi = "10.1016/j.gloplacha.2022.103876",
    openalex = "W4283210535",
    references = "doi1010292020gc009142"
}

Zusammenfassung In dieser Arbeit berichte ich über die Kopplung der Dinitrogen (N 2)-Fixierung und Denitrifikation in sauerstoffarmen Gewässern des arktischen Ozeans während des Paläogen. Diese Kopplung düngte das Wachstum mariner Phytoplankton und begünstigte die Ablagerung von organischem Kohlenstoff. Eine reduzierte vertikale Durchmischung aufgrund von Salinitätsstratifizierung in einem tektonisch geschlossenen ozeanischen Becken schuf Bedingungen, die für die N 2-Fixierung durch Phytoplankton mit diazotrophen bakteriellen Symbionten günstig waren. Ein positiver Verschiebung von 5‰ im δ 15 N-Record deutet auf eine Änderung der Hauptquelle biologisch verfügbarer Stickstoffe aufgrund sich schnell ändernder Nährstoffverfügbarkeit hin. Ich interpretiere diese Verschiebung als einen Wechsel zu atlantischen Nitrat als Hauptstickstoffquelle aufgrund der Öffnung des arktisch-atlantischen Gateways zum nördlichen Nordatlantik. Während die Zeit der Öffnung unter den verfügbaren arktischen Aufzeichnungen noch umstritten ist, verwende ich Evidenz aus dem nördlichen Nordatlantik, um zu argumentieren, dass der arktische Ozean seit dem frühen Neogen vollständig belüftet war.

@article{doi1010292022gl099512,
    author = "Knies, Jochen",
    title = "Nitrogen Isotope Evidence for Changing Arctic Ocean Ventilation Regimes During the Cenozoic",
    year = "2022",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "Zusammenfassung In dieser Arbeit berichte ich über die Kopplung der Dinitrogen (N 2)-Fixierung und Denitrifikation in sauerstoffarmen Gewässern des arktischen Ozeans während des Paläogen. Diese Kopplung düngte das Wachstum mariner Phytoplankton und begünstigte die Ablagerung von organischem Kohlenstoff. Eine reduzierte vertikale Durchmischung aufgrund von Salinitätsstratifizierung in einem tektonisch geschlossenen ozeanischen Becken schuf Bedingungen, die für die N 2-Fixierung durch Phytoplankton mit diazotrophen bakteriellen Symbionten günstig waren. Ein positiver Verschiebung von 5‰ im δ 15 N-Record deutet auf eine Änderung der Hauptquelle biologisch verfügbarer Stickstoffe aufgrund sich schnell ändernder Nährstoffverfügbarkeit hin. Ich interpretiere diese Verschiebung als einen Wechsel zu atlantischen Nitrat als Hauptstickstoffquelle aufgrund der Öffnung des arktisch-atlantischen Gateways zum nördlichen Nordatlantik. Während die Zeit der Öffnung unter den verfügbaren arktischen Aufzeichnungen noch umstritten ist, verwende ich Evidenz aus dem nördlichen Nordatlantik, um zu argumentieren, dass der arktische Ozean seit dem frühen Neogen vollständig belüftet war.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2022gl099512",
    doi = "10.1029/2022gl099512",
    openalex = "W4294715494",
    references = "doi1010292020gc009142"
}

Zusammenfassung Zum Eozän-Oligozän-Übergang (EOT), vor etwa 34 Millionen Jahren, wechselte die Erde abrupt in einen Klimazustand, der es Antarktika ermöglichte, zum ersten Mal in Tausenden bis Hunderten von Millionen Jahren große Eisschichten zu erhalten. Sauerstoffisotopenaufzeichnungen aus Tiefsee-benthischen Foraminiferen (δ 18 O b) bilden die Grundlage unseres Verständnisses dieses Wendepunkts in der Känozoischen Klimageschichte. Ein tieferes Verständnis wird jedoch durch die Knappheit unabhängiger Tiefseetemperatur-Rekonstruktionen und die anhaltende Herausforderung, die in δ 18 O b-Aufzeichnungen eingebetteten Temperatursignale und Kontinentaleisvolumen-Signale zu trennen, behindert. Hier präsentieren wir Aufzeichnungen über Tiefseetemperaturänderungen aus dem östlichen äquatorialen Pazifik für den EOT unter Verwendung von Clumped-Isotopen-Thermometrie, die explizite Temperaturrekonstruktionen unabhängig von der Meerwasserchemie und dem Kontinentaleisvolumen ermöglicht. Unsere Aufzeichnungen deuten darauf hin, dass sich der tiefe Pazifik zum EOT markant um 4,7 ± 0,9 °C abkühlte. Dieser Temperaturabfall stellt den ersten direkten und robusten Beweis für Tiefseeabkühlung im Zusammenhang mit dem Beginn der großen Känozoischen Vergletscherung dar. Unsere Daten zeigen jedoch auch, dass diese Hauptabkühlung des tiefen Pazifiks zum EOT kurzlebig war (∼200 kyrs), wobei die Temperaturen bis 33,6 Ma auf Werte nahe den vor-EOT-Niveaus zurückkehrten. Unsere berechnete Aufzeichnung des Meerwasser-δ 18 O deutet darauf hin, dass dieser Temperaturanstieg im Ozean trotz des anhaltenden Vorhandenseins eines großflächigen antarktischen Eisschildes stattfand. Diese Erkenntnis deutet auf ein gewisses Entkoppeln zwischen den Tiefseetemperaturen im östlichen äquatorialen Pazifik und dem Verhalten des neu etablierten antarktischen Eisschildes hin.

@article{doi1010292023pa004650,
    author = "Taylor, Victoria und Wilson, Paul A. und Bohaty, Steven M. und Meckler, Anna Nele",
    title = "Transiente Tiefseeabkühlung im östlichen äquatorialen Pazifik zum Eozän-Oligozän-Übergang",
    year = "2023",
    journal = "Paleoceanographie und Paläoklimatologie",
    abstract = "Zusammenfassung Zum Eozän-Oligozän-Übergang (EOT), vor etwa 34 Millionen Jahren, wechselte die Erde abrupt in einen Klimazustand, der es Antarktika ermöglichte, zum ersten Mal in Tausenden bis Hunderten von Millionen Jahren große Eisschichten zu erhalten. Sauerstoffisotopenaufzeichnungen aus Tiefsee-benthischen Foraminiferen (δ 18 O b) bilden die Grundlage unseres Verständnisses dieses Wendepunkts in der Känozoischen Klimageschichte. Ein tieferes Verständnis wird jedoch durch die Knappheit unabhängiger Tiefseetemperatur-Rekonstruktionen und die anhaltende Herausforderung, die in δ 18 O b-Aufzeichnungen eingebetteten Temperatursignale und Kontinentaleisvolumen-Signale zu trennen, behindert. Hier präsentieren wir Aufzeichnungen über Tiefseetemperaturänderungen aus dem östlichen äquatorialen Pazifik für den EOT unter Verwendung von Clumped-Isotopen-Thermometrie, die explizite Temperaturrekonstruktionen unabhängig von der Meerwasserchemie und dem Kontinentaleisvolumen ermöglicht. Unsere Aufzeichnungen deuten darauf hin, dass sich der tiefe Pazifik zum EOT markant um 4,7 ± 0,9 °C abkühlte. Dieser Temperaturabfall stellt den ersten direkten und robusten Beweis für Tiefseeabkühlung im Zusammenhang mit dem Beginn der großen Känozoischen Vergletscherung dar. Unsere Daten zeigen jedoch auch, dass diese Hauptabkühlung des tiefen Pazifiks zum EOT kurzlebig war (∼200 kyrs), wobei die Temperaturen bis 33,6 Ma auf Werte nahe den vor-EOT-Niveaus zurückkehrten. Unsere berechnete Aufzeichnung des Meerwasser-δ 18 O deutet darauf hin, dass dieser Temperaturanstieg im Ozean trotz des anhaltenden Vorhandenseins eines großflächigen antarktischen Eisschildes stattfand. Diese Erkenntnis deutet auf ein gewisses Entkoppeln zwischen den Tiefseetemperaturen im östlichen äquatorialen Pazifik und dem Verhalten des neu etablierten antarktischen Eisschildes hin.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2023pa004650",
    doi = "10.1029/2023pa004650",
    openalex = "W4385803608",
    references = "doi1010292019pa003563"
}

Zusammenfassung Das späte Oligozän (~27,8–23 Myr vor heute) bietet die Möglichkeit, die vergangene Klimavariabilität unter Bedingungen hoher CO2-Konzentration, wärmer als heute und im einpolaren (antarktischen) vereisten Zustand zu untersuchen. Hier präsentieren wir neue hochauflösende geochemische Datensätze von exquisit gut erhaltenen benthischen Foraminiferen für das späte Oligozän, eine Zeitspanne, für die die Größe und Stabilität des antarktischen Eisschildes umstritten ist. Unsere Datensätze zeigen vier Präzessions-getriebene Eiszeit-Interglazial-Zyklen mit Änderungen des Eisvolumens von bis zu ~70 % des modernen antarktischen Eisschildes. Die Amplitude der Änderung des Eisvolumens während dieser späten oligozänen Eiszeit-Interglazial-Zyklen ist vergleichbar mit der des späten Pliozäns und des frühen Pleistozäns. Die Schätzungen des Eisvolumens für Interglaziale sind klein genug, um sie durch ein landbasiertes antarktisches Eisschild zu erklären, aber für drei der vier untersuchten Eiszeiten implizieren unsere Berechnungen, dass Eisschilde wahrscheinlich über die antarktische Küstenlinie hinaus auf die Kontinentalböden vorgedrungen sind. Unsere Ergebnisse deuten auf ein antarktisches Eisschild hin, das anfällig für Schmelze durch sowohl bottom-up (ozeanische) als auch top-down (atmosphärische) Erwärmung unter den wärmeren als heute Klimabedingungen des späten Oligozäns ist.

@article{doi101038s43247023008649,
    author = "Brzelinski, Swaantje und Bornemann, André und Liebrand, Diederik und van Peer, Tim E. und Wilson, Paul A. und Friedrich, Oliver",
    title = "Large obliquity-paced Antarctic ice-volume fluctuations suggest melting by atmospheric and ocean warming during late Oligocene",
    year = "2023",
    journal = "Communications Earth \& Environment",
    abstract = "Zusammenfassung Das späte Oligozän (\textasciitilde 27,8–23 Myr vor heute) bietet die Möglichkeit, die vergangene Klimavariabilität unter Bedingungen hoher CO2-Konzentration, wärmer als heute und im einpolaren (antarktischen) vereisten Zustand zu untersuchen. Hier präsentieren wir neue hochauflösende geochemische Datensätze von exquisit gut erhaltenen benthischen Foraminiferen für das späte Oligozän, eine Zeitspanne, für die die Größe und Stabilität des antarktischen Eisschildes umstritten ist. Unsere Datensätze zeigen vier Präzessions-getriebene Eiszeit-Interglazial-Zyklen mit Änderungen des Eisvolumens von bis zu \textasciitilde 70 % des modernen antarktischen Eisschildes. Die Amplitude der Änderung des Eisvolumens während dieser späten oligozänen Eiszeit-Interglazial-Zyklen ist vergleichbar mit der des späten Pliozäns und des frühen Pleistozäns. Die Schätzungen des Eisvolumens für Interglaziale sind klein genug, um sie durch ein landbasiertes antarktisches Eisschild zu erklären, aber für drei der vier untersuchten Eiszeiten implizieren unsere Berechnungen, dass Eisschilde wahrscheinlich über die antarktische Küstenlinie hinaus auf die Kontinentalböden vorgedrungen sind. Unsere Ergebnisse deuten auf ein antarktisches Eisschild hin, das anfällig für Schmelze durch sowohl bottom-up (ozeanische) als auch top-down (atmosphärische) Erwärmung unter den wärmeren als heute Klimabedingungen des späten Oligozäns ist.",
    url = "https://doi.org/10.1038/s43247-023-00864-9",
    doi = "10.1038/s43247-023-00864-9",
    openalex = "W4381684831",
    references = "doi1010292019pa003563"
}

Zusammenfassung Die Aufklärung vergangener, großräumiger Ozeanzirkulationsmuster ist entscheidend für das Entschlüsseln des langfristigen globalen Paläoklimas. Hier wenden wir numerische Modellierung an, um die detaillierte paläobathymetrische Topographie des südwestlichen Eingangs des Barents-Strasses zu rekonstruieren, der derzeit die Atlantik- und Arktis-Ozeane verbindet. Die subaerale Topographie war wahrscheinlich ausreichend, um das Atlantische Wasser im frühesten Eozän (ca. 55 Ma) daran zu hindern, in den Barents-Strass einzutreten. Das Wasser könnte im mittleren Eozän (ca. 47 Ma) eingetreten sein, wie aus der erheblichen Beckensenkung beobachtet, aber paläotopographische Hochländer im Osten könnten Verbindungen zwischen den beiden Ozeanen behindert haben. Vom Oligozän (ca. 33 Ma) bis zum Beginn des Quartärs (ca. 2,7 Ma) verhinderten die Verflachung des Beckens und der regionale Aufwölbung des Kontinentalschelfs, dass das Atlantische Wasser in den Barents-Strass eintrat. Unsere Ergebnisse implizieren, dass die Fram-Straße seit ihrer Öffnung im Miozän bis zum Quartär der einzige Durchgang für das Atlantische Wasser in den Arktischen Ozean blieb.

@article{doi101038s4324702300899y,
    author = "Lasabuda, Amando und Hanssen, Alfred und Laberg, Jan Sverre und Faleide, Jan Inge und Patton, Henry und Abdelmalak, Mansour M. und Rydningen, Tom Arne und Kjølhamar, B.",
    title = "Paläobathymetrische Rekonstruktionen des SW-Barents-Strasses und ihre Implikationen für die atlantisch-arktische Ozeanzirkulation",
    year = "2023",
    journal = "Communications Earth \& Environment",
    abstract = "Zusammenfassung Die Aufklärung vergangener, großräumiger Ozeanzirkulationsmuster ist entscheidend für das Entschlüsseln des langfristigen globalen Paläoklimas. Hier wenden wir numerische Modellierung an, um die detaillierte paläobathymetrische Topographie des südwestlichen Eingangs des Barents-Strasses zu rekonstruieren, der derzeit die Atlantik- und Arktis-Ozeane verbindet. Die subaerale Topographie war wahrscheinlich ausreichend, um das Atlantische Wasser im frühesten Eozän (ca. 55 Ma) daran zu hindern, in den Barents-Strass einzutreten. Das Wasser könnte im mittleren Eozän (ca. 47 Ma) eingetreten sein, wie aus der erheblichen Beckensenkung beobachtet, aber paläotopographische Hochländer im Osten könnten Verbindungen zwischen den beiden Ozeanen behindert haben. Vom Oligozän (ca. 33 Ma) bis zum Beginn des Quartärs (ca. 2,7 Ma) verhinderten die Verflachung des Beckens und der regionale Aufwölbung des Kontinentalschelfs, dass das Atlantische Wasser in den Barents-Strass eintrat. Unsere Ergebnisse implizieren, dass die Fram-Straße seit ihrer Öffnung im Miozän bis zum Quartär der einzige Durchgang für das Atlantische Wasser in den Arktischen Ozean blieb.",
    url = "https://doi.org/10.1038/s43247-023-00899-y",
    doi = "10.1038/s43247-023-00899-y",
    openalex = "W4382600934",
    references = "doi1010292020gc009142"
}

Mehrere Eiszeitzyklen, die die letzten drei Millionen Jahre umfassen, haben die arktische Landschaft grundlegend verändert. Der Rhythmus und die Intensität dieser gletscherbedingten Modifikation bilden die Grundlage für die Stabilität arktischer Geosysteme über geologische Zeitskalen, einschließlich ihrer Hydrologie, Zirkulationsmuster, Hangstabilität, Kohlenwasserstoff-Fließverhalten, geochemischer/Sediment-Zyklierung und Nährstoffversorgung. Das Barents-Becken bietet eine einzigartige Arena, um die langfristige Landschaftsentwicklung zu untersuchen, da es während des Quartärs erheblichen gletscherbedingten Veränderungen unterzogen wurde und über ein umfangreiches stratigraphisches Datenarchiv verfügt, das durch jahrzehntelange Exploration von Kohlenwasserstoffen mittels Seismik und Bohrungen motiviert ist. Hier assimilieren wir neue geologische Datensätze mit Gletschererosionsmodellierung, um die geomorphologische Entwicklung des eurasischen Arktis-Bereichs über jede der 47 Vereisungen seit der Intensivierung der Vereisung der nördlichen Hemisphäre vor ca. 2,74 Millionen Jahren schrittweise zu rekonstruieren. Wir nutzen dieses zeitlich fortschreitende Rahmenwerk, um Hypothesen zur heterogenen Entwicklung des Barents-Beckens und zum Zeitpunkt wichtiger topografischer Umgestaltungsphasen zu überprüfen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass bis zu 2,6 km Gestein gletscherbedingt von den Beckenrändern entfernt wurden, und obwohl die mittlere Erosionsrate über das Quartär abnimmt, weist die Wirksamkeit der gletscherbedingten Erosion einen komplexeren Zeitverlauf auf. Zunächst war die Erosion hochwirksam, da große Teile des eurasischen Arktis-Bereichs vor ca. 2 Millionen Jahren von subaerialer Exposition zu marinen Bedingungen übergingen. Danach nahm die erosive Wirksamkeit ab, da sich die Landschaft gegenüber aufeinanderfolgenden Vereisungen desensibilisierte, doch nach 1 Million Jahren nahm sie zu, als sich ein dynamischer, mariner Gletscher, der durch Eisströme entwässert wird, ausdehnte und selektiv große Ausflusstäler bis zum Beckenrand erodierte. Kritisch für das arktische Klima öffnete diese Episode verstärkter bevorzugter Erosion vor ca. 0,69 Millionen Jahren die Barents-Seeweg und etablierte einen neuen Zirkulationsweg zwischen dem Atlantik und dem Arktischen Ozean. Unsere 4D-Landschaftsrekonstruktion liefert wichtige Randbedingungen für Paläoklimamodelle und etabliert ein neues Rahmenwerk zur Bewertung des tiefgreifenden Einflusses der späten Känozoischen Vereisung auf die Landschaft des eurasischen Arktis.

@article{doi101016jearscirev2024104936,
    author = "Patton, Henry und Alexandropoulou, Nikolitsa und Lasabuda, Amando und Knies, Jochen und Andreassen, Karin und Winsborrow, Monica und Laberg, Jan Sverre und Hubbard, Alun",
    title = "Gletschererosion und quartäre Landschaftsentwicklung des eurasischen Arktis",
    year = "2024",
    journal = "Earth-Science Reviews",
    abstract = "Mehrere Eiszeitzyklen, die die letzten drei Millionen Jahre umfassen, haben die arktische Landschaft grundlegend verändert. Der Rhythmus und die Intensität dieser gletscherbedingten Modifikation bilden die Grundlage für die Stabilität arktischer Geosysteme über geologische Zeitskalen, einschließlich ihrer Hydrologie, Zirkulationsmuster, Hangstabilität, Kohlenwasserstoff-Fließverhalten, geochemischer/Sediment-Zyklierung und Nährstoffversorgung. Das Barents-Becken bietet eine einzigartige Arena, um die langfristige Landschaftsentwicklung zu untersuchen, da es während des Quartärs erheblichen gletscherbedingten Veränderungen unterzogen wurde und über ein umfangreiches stratigraphisches Datenarchiv verfügt, das durch jahrzehntelange Exploration von Kohlenwasserstoffen mittels Seismik und Bohrungen motiviert ist. Hier assimilieren wir neue geologische Datensätze mit Gletschererosionsmodellierung, um die geomorphologische Entwicklung des eurasischen Arktis-Bereichs über jede der 47 Vereisungen seit der Intensivierung der Vereisung der nördlichen Hemisphäre vor ca. 2,74 Millionen Jahren schrittweise zu rekonstruieren. Wir nutzen dieses zeitlich fortschreitende Rahmenwerk, um Hypothesen zur heterogenen Entwicklung des Barents-Beckens und zum Zeitpunkt wichtiger topografischer Umgestaltungsphasen zu überprüfen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass bis zu 2,6 km Gestein gletscherbedingt von den Beckenrändern entfernt wurden, und obwohl die mittlere Erosionsrate über das Quartär abnimmt, weist die Wirksamkeit der gletscherbedingten Erosion einen komplexeren Zeitverlauf auf. Zunächst war die Erosion hochwirksam, da große Teile des eurasischen Arktis-Bereichs vor ca. 2 Millionen Jahren von subaerialer Exposition zu marinen Bedingungen übergingen. Danach nahm die erosive Wirksamkeit ab, da sich die Landschaft gegenüber aufeinanderfolgenden Vereisungen desensibilisierte, doch nach 1 Million Jahren nahm sie zu, als sich ein dynamischer, mariner Gletscher, der durch Eisströme entwässert wird, ausdehnte und selektiv große Ausflusstäler bis zum Beckenrand erodierte. Kritisch für das arktische Klima öffnete diese Episode verstärkter bevorzugter Erosion vor ca. 0,69 Millionen Jahren die Barents-Seeweg und etablierte einen neuen Zirkulationsweg zwischen dem Atlantik und dem Arktischen Ozean. Unsere 4D-Landschaftsrekonstruktion liefert wichtige Randbedingungen für Paläoklimamodelle und etabliert ein neues Rahmenwerk zur Bewertung des tiefgreifenden Einflusses der späten Känozoischen Vereisung auf die Landschaft des eurasischen Arktis.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2024.104936",
    doi = "10.1016/j.earscirev.2024.104936",
    openalex = "W4402630204",
    references = "doi1010292020gc009142"
}

@incollection{crossref2025arctic,
    title = "Arktischer Ozean",
    year = "2025",
    booktitle = "European State of the Climate 2024",
    url = "https://doi.org/10.18356/9789211074017c018",
    doi = "10.18356/9789211074017c018",
    pages = "72-76"
}

Zusammenfassung. Die verstärkte Erwärmung des Arktischen Ozeans löst dramatische Veränderungen am Grönlandeis (GrIS) aus. Die Untersuchung vergangener warmer Perioden kann Prozesskenntnisse liefern, die für Vorhersagen der zukünftigen Eisblattreaktion wertvoll sind. Miozän (23,03–5,33 Ma) und Pliozän (5,33–2,58 Ma) globale Klimarekord umfassen Perioden mit wärmeren Temperaturen als heute, die als Analogien für Szenarien der nahen Zukunft betrachtet werden. Trotz dieser Tatsache sind die Details der langfristigen Gletschergeschichte der östlichen und nordöstlichen Sektoren Grönlands nach wie vor weitgehend ungelöst. Hier verwenden wir seismische Reflexions- und Bohrlochdaten, um die spät-känozoische glaziale architektonische Entwicklung des kontinentalen Randes von Nordostgrönland zu beschreiben und damit die langfristige Eisblattentwicklung zu rekonstruieren. Wir identifizieren drei wesentliche diskordante seismische Oberflächen, die drei Mega-Einheiten von überwiegend glazialer Herkunft definieren. Zwei der Oberflächen werden zum ersten Mal über den gesamten äußeren Rand von Nordostgrönland korreliert und mit beiden Bohrlochprogrammsite 909 und Site 913 verknüpft. Wir zeigen, dass der Beginn der Kontinentalschelf-Progradation im späten Miozän um 6,4 Ma eintritt, was den ersten aufgezeichneten Vorschub von grounded ice masses über das NE-Grönland-Schelf markiert und Depozentren (Trough Mouth Fans) jenseits des paläo-Schelfrandes bildet. Anschließend während des späten Miozäns und frühen Pliozäns expandiert das GrIS mehrfach über das Schelf, wodurch das kontinentale Schelf nach See hin ausgedehnt wird. Basierend auf der Entwicklung ausgedehnterer und dickerer Depozentren entlang des gesamten äußeren Schelfs und oberen Hangs schlagen wir eine Intensivierung der Kontinentalschelf-Gletschervorgänge irgendwann nach ∼ 4,1 Ma vor, möglicherweise zeitgleich mit der Intensivierung der nördlichen Hemisphären-Gletschervorgänge (3,6–2,7 Ma).

@article{doi105194cp2124412025,
    author = "Jakobsen, F. W. und Winsborrow, M. und Nielsen, Tove und Laberg, J. und Plaza-Faverola, A. und Böttner, Christoph und López‐Quirós, Adrián und Planke, S. und Bellwald, B.",
    title = "Kontinentalschelf-Gletschervorgänge vor Nordostgrönland seit dem späten Miozän",
    year = "2025",
    journal = "Climate of the Past",
    abstract = "Zusammenfassung. Die verstärkte Erwärmung des Arktischen Ozeans löst dramatische Veränderungen am Grönlandeis (GrIS) aus. Die Untersuchung vergangener warmer Perioden kann Prozesskenntnisse liefern, die für Vorhersagen der zukünftigen Eisblattreaktion wertvoll sind. Miozän (23,03–5,33 Ma) und Pliozän (5,33–2,58 Ma) globale Klimarekord umfassen Perioden mit wärmeren Temperaturen als heute, die als Analogien für Szenarien der nahen Zukunft betrachtet werden. Trotz dieser Tatsache sind die Details der langfristigen Gletschergeschichte der östlichen und nordöstlichen Sektoren Grönlands nach wie vor weitgehend ungelöst. Hier verwenden wir seismische Reflexions- und Bohrlochdaten, um die spät-känozoische glaziale architektonische Entwicklung des kontinentalen Randes von Nordostgrönland zu beschreiben und damit die langfristige Eisblattentwicklung zu rekonstruieren. Wir identifizieren drei wesentliche diskordante seismische Oberflächen, die drei Mega-Einheiten von überwiegend glazialer Herkunft definieren. Zwei der Oberflächen werden zum ersten Mal über den gesamten äußeren Rand von Nordostgrönland korreliert und mit beiden Bohrlochprogrammsite 909 und Site 913 verknüpft. Wir zeigen, dass der Beginn der Kontinentalschelf-Progradation im späten Miozän um 6,4 Ma eintritt, was den ersten aufgezeichneten Vorschub von grounded ice masses über das NE-Grönland-Schelf markiert und Depozentren (Trough Mouth Fans) jenseits des paläo-Schelfrandes bildet. Anschließend während des späten Miozäns und frühen Pliozäns expandiert das GrIS mehrfach über das Schelf, wodurch das kontinentale Schelf nach See hin ausgedehnt wird. Basierend auf der Entwicklung ausgedehnterer und dickerer Depozentren entlang des gesamten äußeren Schelfs und oberen Hangs schlagen wir eine Intensivierung der Kontinentalschelf-Gletschervorgänge irgendwann nach ∼ 4,1 Ma vor, möglicherweise zeitgleich mit der Intensivierung der nördlichen Hemisphären-Gletschervorgänge (3,6–2,7 Ma).",
    url = "https://www.semanticscholar.org/paper/d0eb5cd6b5bcb9c1e6ebaee4f6d53157faab1c05",
    doi = "10.5194/cp-21-2441-2025",
    is_oa = "true",
    number = "11",
    pages = "2441-2464",
    semanticscholar_id = "d0eb5cd6b5bcb9c1e6ebaee4f6d53157faab1c05",
    volume = "21"
}

Rangifer tarandus L. spielt eine Schlüsselrolle in arktischen Ökosystemen als die zahlreichste und weitverbreitetste große Pflanzenfresser. Meereis ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der genetischen Vernetzung in arktischen Inseln, doch die historische Rolle des Meereises bei der Gestaltung der Biogeographie von R. tarandus ist unbekannt. Wir untersuchten die Rolle von Veränderungen des Meereises und dem Rückgang der Eisschilde seit der letzten Eiszeit für den Zeitpunkt der Inselbesiedlung. Wir stellten veröffentlichte Datensätze von mitochondrialen Kontrollregion-Sequenzen zusammen, die Szenarien der Populationsgeschichte informierten, die in einem auf der Koaleszenz basierenden approximativen Bayes-Computing (ABC) Modellierungsrahmen evaluiert wurden, um Hypothesen zur Insel (Wieder-)Besiedlung zu testen und Divergenz und Admixture zu schätzen. Populationsereignisse wurden mit modellierten und proxy-basierten paläo-meereisbedeckungen sowie veröffentlichten Eisschild-Chronologien verglichen. Unsere Analyse unterstützt eine Holozän-Besiedlung auf entgletscherte arktische Inseln, anstatt Hocharktischer glazialer Rückzugsorte. Der Grad der Populationsadmixture und die Wirkung des Meereises waren abhängig von der regionalen Geographie und der Klimahistorie. Die anfängliche Divergenz der Inselpopulationen in Nordamerika trat auf, während die Meereisbedeckung abnahm. Das Fehlen einer starken genetischen Struktur und das Auftreten einer späten Holozän-Admixture deuten darauf hin, dass die Populationen des kanadischen Arktischen Archipels während des Holozens durch Meereis teilweise verbunden waren. Die Besiedlungen von Svalbard, Franz-Josef-Land und Westgrönland entstanden durch Fernbesiedlung. Hier traten Divergenzzeiten post-deglazial auf, stimmen aber weitgehend mit auf Subfossilien basierten Besiedlungsschätzungen überein, was auf eine Besiedlungsbeschränkung aufgrund von Meereisbedingungen hindeutet, die möglicherweise geeignete Meeresströmungen und Meereisdrift-Richtungen und -Geschwindigkeiten erfordern. Unsere Studie wirft Licht auf die spät-quartäre (~60 ka-heute) Geschichte der arktischen Insel-Rangifer und deutet darauf hin, dass der Rückgang der Eisschilde, das Meereis und die Meeresströmungen wichtig für die Gestaltung der heutigen genetischen Muster waren. Regionale Unterschiede in der postglazialen Dynamik deuten darauf hin, dass die Besiedlung während des gegenwärtigen Klimawandels regional variieren und von der durch Meereis bereitgestellten abnehmenden Vernetzung abhängen kann.

@article{doi101002ece373125,
    author = "Dance, Maria und Saupe, Erin E und Farnsworth, Alex und Valdes, Paul J und Macias-Fauria, Marc",
    title = "Retracing the Response of Rangifer to Postglacial Climate Change in Arctic Islands.",
    year = "2026",
    journal = "Ecology and evolution",
    abstract = "Rangifer tarandus L. spielt eine Schlüsselrolle in arktischen Ökosystemen als die zahlreichste und weitverbreitetste große Pflanzenfresser. Meereis ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der genetischen Vernetzung in arktischen Inseln, doch die historische Rolle des Meereises bei der Gestaltung der Biogeographie von R. tarandus ist unbekannt. Wir untersuchten die Rolle von Veränderungen des Meereises und dem Rückgang der Eisschilde seit der letzten Eiszeit für den Zeitpunkt der Inselbesiedlung. Wir stellten veröffentlichte Datensätze von mitochondrialen Kontrollregion-Sequenzen zusammen, die Szenarien der Populationsgeschichte informierten, die in einem auf der Koaleszenz basierenden approximativen Bayes-Computing (ABC) Modellierungsrahmen evaluiert wurden, um Hypothesen zur Insel (Wieder-)Besiedlung zu testen und Divergenz und Admixture zu schätzen. Populationsereignisse wurden mit modellierten und proxy-basierten paläo-meereisbedeckungen sowie veröffentlichten Eisschild-Chronologien verglichen. Unsere Analyse unterstützt eine Holozän-Besiedlung auf entgletscherte arktische Inseln, anstatt Hocharktischer glazialer Rückzugsorte. Der Grad der Populationsadmixture und die Wirkung des Meereises waren abhängig von der regionalen Geographie und der Klimahistorie. Die anfängliche Divergenz der Inselpopulationen in Nordamerika trat auf, während die Meereisbedeckung abnahm. Das Fehlen einer starken genetischen Struktur und das Auftreten einer späten Holozän-Admixture deuten darauf hin, dass die Populationen des kanadischen Arktischen Archipels während des Holozens durch Meereis teilweise verbunden waren. Die Besiedlungen von Svalbard, Franz-Josef-Land und Westgrönland entstanden durch Fernbesiedlung. Hier traten Divergenzzeiten post-deglazial auf, stimmen aber weitgehend mit auf Subfossilien basierten Besiedlungsschätzungen überein, was auf eine Besiedlungsbeschränkung aufgrund von Meereisbedingungen hindeutet, die möglicherweise geeignete Meeresströmungen und Meereisdrift-Richtungen und -Geschwindigkeiten erfordern. Unsere Studie wirft Licht auf die spät-quartäre (\textasciitilde 60 ka-heute) Geschichte der arktischen Insel-Rangifer und deutet darauf hin, dass der Rückgang der Eisschilde, das Meereis und die Meeresströmungen wichtig für die Gestaltung der heutigen genetischen Muster waren. Regionale Unterschiede in der postglazialen Dynamik deuten darauf hin, dass die Besiedlung während des gegenwärtigen Klimawandels regional variieren und von der durch Meereis bereitgestellten abnehmenden Vernetzung abhängen kann.",
    url = "https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC13093289/",
    doi = "10.1002/ece3.73125",
    pmcid = "PMC13093289",
    pmid = "42016971"
}