Original paper

Zur Rolle der Produktivität im Nordostatlantik bei abrupten Klimaänderungen in den letzten 80 000 Jahren

[The role of productivity in the Northeast Atlantic on abrupt climate change over the last 80,000 years]

Weinelt, Mara; Rosell-Melé, Antoni; Pflaumann,Uwe; Sarnthein, Michael; Kiefer, Thorsten

Kurzfassung

Für den Nordostatlantik ( 53 °N,19 °W; Meteorkern 23415) wurden hochauflösende Paläoproduktivitätskurven der letzten 50 000 Jahre erstellt. Als Messgrundlage dienten Chlorin-Pigmente und Schätzwerte aus den relativen Häufigkeiten planktischer Foraminiferenfaunen (Modern Analog Technik). Die Zeitserien zeigen starke und nahezu abrupte Fluktuationen mit ausgeprägten Produktivitätsmaxima in Isotopen-Stadium 3 im Bereich von Heinrich-Ereignissen. Die hochglazialen Verbreitungsmuster der Plankton-Produktivität weisen im Nordatlantik (30 - 60 °N) hingegen auf durchgehend niedrige Werte, mit Ausnahme einiger hoher Werte bei 40 - 45 °N. Ein Vergleich mit hydrologischen Parametern zeigt, dass hohe Produktivität wohl den Bewegungen der von (nährstoffreichem) Auftrieb gekennzeichneten Subpolarfront folgte und dabei dem Wechsel der thermohalinen Zirkulation während der Dansgaard-Oeschger-Zyklen unterlag. Lokal und global erhöhte pCO 2 -Werte während der Produktivitätspulse legen nahe, dass der Effekt der lokal verstärkten, biologischen Pumpe"auf das globale CO 2 -Budget nur gering war. Nach einer pCO 2 -Rekonstruktion aus 13 C-Werten von Alke* Anschriften der Autoren: Dr.MARA WEINELT,Institut für Geowissenschaften,Universität Kiel,Olshausenstr.40,D- 24118 Kiel ; Prof.Dr.ANTONI ROSELL-MELÉ,Center of Environmental Studies,Autonomous University of Barcelona, Catalonia, Spain; Dr.UWE PFLAUMANN, Prof.Dr.MICHAEL SARNTHEIN, Dr.THORSTEN KIEFER, Institut für Geowissenschaften, Universität Kiel, Olshausenstr.40, D- 24118 Kiel.nonen blieb der Nordostatlantik im gesamten Isotopen-Stadium 4 - 2 eine Senke für atmosphärisches CO 2.

Abstract

High-resolution paleoproductivity records of the Northeast Atlantic (53 °N,19 °W; Meteor core 23415) were reconstructed on the basis of chlorin pigments and census counts of planktonic foraminifera (Modern Analog Technique). Time series show strong fluctuations with pronounced productivity maxima near Heinrich Events in Marine Isotope Stage (MIS) 3. In contrast, during peak glacial stages plankton productivity was continuously low. Spatial patterns of peak glacial paleoproductivity in the Northeast Atlantic (30 - 60 °N) show that higher values were confined to a narrow zone at 40 °- 45 °N. When compared with paleohydrological estimates, high productivity was linked to lateral shifts of the subpolar front marked by (nutrient rich) upwelling and in turn, was controlled by changes of the thermohaline circulation in context with Dansgaard-Oeschger cycles. Increased local and global pCO 2 values occurred at times of local productivity maxima and thus suggest that the net effect of the biological pump, locally enhanced in the northeastern North Atlantic, on the global CO 2 budget was only minor. A pCO 2 reconstruction based on alkenone 13 C suggests that the northeast Atlantic remained a sink for atmospheric CO 2 over the entire MIS 4 - 2.

Keywords

paleoproductivitynortheast Atlanticabrupt climate changeDansgaard-Oeschger Eventsplanktonic foraminiferapCO 2chlorins Northeast Atlantic