1. Early Triassic fluctuations of the global carbon cycle: New evidence from paired carbon isotopes in the western USA basin
- Author
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James F. Jenks, Daniel A. Stephen, Théophile Cocquerez, Christophe Thomazo, Arnaud Brayard, Kevin G. Bylund, Nicolas Olivier, Gwénaël Caravaca, Emmanuelle Vennin, Gilles Escarguel, Emmanuel Fara, Biogéosciences [UMR 6282] [Dijon] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Magmas et Volcans (LMV), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement et la société-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM), Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 1134 Johnson Ridge Lane, West Jordan, 140 South 700 East, Spanish Fork, Department of Earth Science, Utah Valley University (UVU), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut de Recherche pour le Développement et la société-Université Clermont Auvergne (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE), Biogéosciences [UMR 6282] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut de Recherche pour le Développement et la société-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut de Recherche pour le Développement et la société-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Biogéosciences [Dijon] ( BGS ), Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Magmas et Volcans ( LMV ), Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Institut de Recherche pour le Développement et la société-Université Clermont Auvergne ( UCA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés ( LEHNA ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État ( ENTPE ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), and Utah Valley University
- Subjects
Net isotopic effect ,010504 meteorology & atmospheric sciences ,Permian ,Early Triassic ,Western USA basin ,010502 geochemistry & geophysics ,Oceanography ,01 natural sciences ,Carbon cycle ,chemistry.chemical_compound ,Paleontology ,Phanerozoic ,0105 earth and related environmental sciences ,Extinction event ,Global and Planetary Change ,[ SDE.BE ] Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology ,Spathian ,Smithian ,Diagenesis ,chemistry ,13. Climate action ,Isotopes of carbon ,Paired carbon isotopes ,Carbonate ,[SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology ,Geology - Abstract
International audience; In the aftermath of the catastrophic end-Permian mass extinction, the Early Triassic records recurrent perturbations in the carbon isotope signal, most notably during the Smithian and through the Smithian/Spathian Boundary (SSB; ~ 1.5 myr after the Permian/Triassic boundary), which show some of the largest excursions of the Phanerozoic. The late Smithian also corresponds to major biotic turnovers and environmental changes, such as temperature fluctuations, that deeply impacted the recovery after the end-Permian mass extinction. Here we document the paired carbon isotope signal along with an analysis of the trace and major elements at the long-known Hot Springs section (southeastern Idaho, USA). This section records Early Triassic sediments from the Griesbachian-Dienerian up to the lower Spathian. We show that the organic and carbonate δ13C variations mirror the signals identified at a global scale. Particularly, the middle Smithian-SSB event represented by a negative-positive isotopic couplet is well identified and is not of diagenetic origin. We also document a positive excursion potentially corresponding to the Dienerian/Smithian Boundary. Observed Smithian-Spathian excursions are recorded similarly in both the organic and carbonate reservoirs, but the organic matter signal systematically shows unexpectedly dampened variations compared to its carbonate counterpart. Additionally, we show that variations in the net isotopic effect (i.e., Δ13C) probably resulted from a complex set of forcing parameters including either a mixing between terrestrial and marine organic matter depending on the evolution of the depositional setting, or variations in the biological fractionation. We establish that the Δ13C signal cannot be directly related to CO2-driven temperature variations at Hot Springs. Even though the carbon isotope signal mirrors the Early Triassic variations known at the global scale, the Hot Springs signal probably also reflects local influences on the carbon isotopes that are neither diagenetic nor representative of the global exogenic carbon cycle
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- 2017
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