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Surface water productivity and paleoceanographic implications in the Cenozoic Arctic Ocean

机译：新生代北冰洋的地表水生产率及其古海洋学意义

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Study of bulk nitrogen contents and isotopic composition in Arctic Ocean sequences (Integrated Ocean Drilling Program Expedition 302) over the past 60 Ma revealed changes in the export flux and sources of sedimentary nitrogen. The paleoproductivity calculated from the fraction of organic nitrogen to total nitrogen is distinctly lower (< 20 g C m(-2) a(-1)) during the ice-covered Neogene compared to the ice-free, warm, and biologically active early Paleogene (similar to 50-100 g C m(-2) a(-1)). Nitrogen isotope measurements from late Paleocene to early Eocene sediments provide evidence for a stepwise stratification and nutrient depletion in surface water masses. Cyanobacterial nitrogen fixation appeared to be the main source of nutrient N in the Arctic Ocean during the early-middle Eocene characterized by conditions of strong oxygen depletion, high nutrient N losses, and high organic carbon accumulation rates. We speculate that biological CO2 sequestration in the Arctic Ocean and enhanced organic carbon burial rates may have contributed to lower atmospheric CO2 subsequent to the early Eocene climate optimum.
机译：在过去的60 Ma内对北冰洋层序中的总氮含量和同位素组成（综合海洋钻探计划探险302）的研究揭示了出口通量和沉积氮源的变化。与无冰，温暖且具有生物活性的早期相比，在被冰覆盖的新近纪期间，由有机氮占总氮的比例计算得出的古生产力明显较低（<20 g C m（-2）a（-1））古基因（类似于50-100 g C m（-2）a（-1））。从新世晚期到始新世沉积物的氮同位素测量提供了地表水团逐步分层和养分消耗的证据。蓝藻固氮似乎是始新世中期中期在北冰洋的主要养分N的来源，其特征是强氧耗竭，高养分N损失和高有机碳积累速率。我们推测，在早期始新世气候最佳之后，北冰洋中的生物二氧化碳隔离和增加的有机碳埋藏率可能有助于降低大气中的二氧化碳。

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