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Mc/Ca, Sr/Ca and stable isotope from planktonic froaminifera T. sacculifer: testing a multi-proxy approach for inferring paleo-temperature and paleo-salinity [preprint]

Authors :
Dissard, Delphine
Reichart, Gert Jan
Menkès, Christophe E.
Mangeas, Morgan
Frickenhaus, Stephan
Bijma, Jelle
Variabilité à long terme du climat de l'océan (VALCO)
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)
Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ)
Ecologie marine tropicale des océans Pacifique et Indien (ENTROPIE [Nouvelle-Calédonie])
Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Nouvelle-Calédonie])-Ifremer - Nouvelle-Calédonie
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC)
Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research (AWI)
Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Nouvelle-Calédonie])
Ifremer - Nouvelle-Calédonie
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Nouvelle-Calédonie])-Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC)
Source :
Biogeosciences Discussions, Biogeosciences Discussions, 2020, 38 p. [en ligne]. ⟨10.5194/bg-2020-208⟩, Biogeosciences, Biogeosciences, European Geosciences Union, 2020, 38 p. [en ligne]. ⟨10.5194/bg-2020-208⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
HAL CCSD, 2020.

Abstract

Over the last decades, sea surface temperature (SST) reconstructions based on the Mg/Ca of foraminiferal calcite have frequently been used in combination with the δ18O signal from the same material, to provide estimates of δ18O of the water (δ18Ow), a proxy for global ice volume and sea surface salinity (SSS). However, because of error propagation from one step to the next, better calibrations are required to increase accuracy and robustness of existing isotope and element to temperature proxy-relationships. Towards that goal, we determined Mg/Ca, Sr/Ca and the oxygen isotopic composition of Trilobatus sacculifer (previously referenced as Globigerinoides sacculifer), collected from surface waters (0–10 m), along a North-South transect in the eastern basin of the tropical/subtropical Atlantic Ocean. We established a new paleo-temperature calibration based on Mg/Ca, and on the combination of Mg/Ca and Sr/Ca. Subsequently, a sensitivity analysis was performed in which, one, two, or three different equations were considered. Results indicate that foraminiferal Mg/Ca allow for an accurate reconstruction of surface water temperature. Combining equations, δ18Ow can be reconstructed with a precision of about ± 0.5 ‰. However, the best possible salinity reconstruction based on locally calibrated equations, only allowed reconstruction with an uncertainty of ± 2.49. This was confirmed by a Monte Carlo simulation, applied to test successive reconstructions in an ideal case, where explanatory variables are known. This simulation shows that from a pure statistical point of view, successive reconstructions involving Mg/Ca and δ18Oc preclude salinity reconstruction with a precision better than ± 1.69 and hardly better than ± 2.65, due to error propagation. Nevertheless, a direct linear fit to reconstruct salinity based on the same measured variables (Mg/Ca and δ18Oc) was established. This direct reconstruction of salinity lead to a much better estimation of salinity (± 0.26) than the successive reconstructions.

Details

Language :
English
ISSN :
18106277, 18106285, 17264170, and 17264189
Database :
OpenAIRE
Journal :
Biogeosciences Discussions, Biogeosciences Discussions, 2020, 38 p. [en ligne]. ⟨10.5194/bg-2020-208⟩, Biogeosciences, Biogeosciences, European Geosciences Union, 2020, 38 p. [en ligne]. ⟨10.5194/bg-2020-208⟩
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..f5ce9188fc6e8936955ef3e63ca065da
Full Text :
https://doi.org/10.5194/bg-2020-208⟩