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Eocene/Oligocene ocean de-acidification linked to Antarctic glaciation by sea-level fall

机译：始新世/渐新世海洋脱酸化与海平面下降相关的南极冰川

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One of the most dramatic perturbations to the Earth system during the past 100 million years was the rapid onset of Antarctic glaciation near the Eocene/Oligocene epoch boundary (～34 million years ago). This climate transition was accompanied3 by a deepening of the calcite compensation depth-the ocean depth at which the rate of calcium carbonate input from surface waters equals the rate of dissolution. Changes in the global carbon cycle, rather than changes in continental configuration, have recently been proposed as the most likely root cause of Antarctic glaciation, but the mechanism linking glaciation to the deepening of calcite compensation depth remains unclear. Here we use a global bio-geochemical box model to test competing hypotheses put forward to explain the Eocene/Oligocene transition. We find that, of the candidate hypotheses, only shelf to deep sea carbonate partitioning is capable of explaining the observed changes in both carbon isotope composition and calcium carbonate accumulation at the sea floor. In our simulations, glacioeustatic sea-level fall associated with the growth of Antarctic ice sheets permanently reduces global calcium carbonate accumulation on the continental shelves, leading to an increase in pelagic burial via permanent deepening of the calcite compensation depth. At the same time, fresh limestones are exposed to erosion, thus temporarily increasing global river inputs of dissolved carbonate and increasing seawater δ~(13)C. Our work sheds new light on the mechanisms linking glaciation and ocean acidity change across arguably the most important climate transition of the Cenozoic era.
机译：在过去的1亿年中，对地球系统最剧烈的扰动之一是始新世/渐新世时代边界（约3400万年前）附近的南极冰河迅速爆发。这种气候转变伴随着方解石补偿深度（海洋深度）的加深3，在该深度处，来自地表水的碳酸钙输入速率等于溶解速率。最近，全球碳循环的变化而不是大陆构造的变化被认为是南极冰川形成的最可能的根本原因，但是将冰川作用与方解石补偿深度加深联系起来的机制仍不清楚。在这里，我们使用全球生物地球化学盒模型来测试提出的解释始新世/渐新世过渡的竞争假设。我们发现，在候选假设中，只有从架子到深海碳酸盐的分配才能解释所观察到的碳同位素组成和海底碳酸钙积累的变化。在我们的模拟中，与南极冰盖生长有关的冰川恒流海平面下降永久性地减少了大陆架上全球碳酸钙的积累，通过方解石补偿深度的永久加深，导致了中上层埋葬的增加。同时，新鲜的石灰石受到侵蚀，从而暂时增加了全球河流溶解碳酸盐的输入量，并增加了海水δ〜（13）C。我们的工作为冰川作用和海洋酸度变化之间的联系提供了新的思路，这可以说是新生代最重要的气候转变。

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  • 来源
    《Nature》 |2008年第7190期|共页
  • 作者

    Agostino Merico; Toby Tyrrell; Paul A. Wilson;

  • 作者单位
  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
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