In een onderzoek gepubliceerd in Nature Communications hebben onderzoekers gedocumenteerd dat aanhoudende fluctuaties in de intensiteit van de Aziatische wintermoesson (AWM) op duizendjarige schaal werden gesuperponeerd op de orbitale variabiliteit van 41 kyr en ~100 kyr tijdens zowel de warmere als de hogere CO₂ ) laat Plioceen en kouder (lagere CO₂ ) vroeg Pleistoceen, als reactie op zowel externe astronomische krachten als interne klimaatdynamiek.

Onder leiding van prof. Ao Hong van het Institute of Earth Environment van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) construeerden de onderzoekers een paleomagnetisch gedateerde korrelgrootterecord met honderdjarige resolutie tussen 3,6 en 1,9 miljoen jaar uit een voorheen onbeschreven Chinese löss-palaeosol/rood kleisectie die zowel de AWM-variabiliteit op orbitale als op duizendjarige schaal weerspiegelt tijdens de intensivering van de ijstijd op het noordelijk halfrond (iNHG) van ongeveer 2,7 miljoen jaar geleden (Ma).

De iNHG markeerde een grote mondiale klimaattransitie van een relatief stabiele, warme toestand uit het Plioceen naar een koeler Quartair regime dat wordt gekenmerkt door glaciale-interglaciale oscillaties op orbitale schaal met grotere amplitude, die tot op de dag van vandaag voortduren.

Noordwestelijke advectie van de koud-droge AWM van hoge naar lage breedtegraden, die wordt veroorzaakt door drukgradiënten tussen de Siberische hogedrukcel over het koude Aziatische continentale binnenland op de midden- tot hoge breedtegraad en lagedrukcellen over het relatief warme Indo- Pacific Warm Pool en de noordwestelijke Stille Oceaan verbinden klimaatprocessen op hoge en lage breedtegraden met elkaar en hebben diepgaande gevolgen voor het Aziatische winterklimaat, de landbouw en het menselijk leven.

De kenmerken en onderliggende dynamiek van de AWM-variabiliteit op orbitale en millenniumschaal over de iNHG blijven echter slecht beperkt vanwege de schaarste aan goed gedateerde records met hoge resolutie.

Om de AWM-variabiliteit op zowel orbitale als millenniumschaal tussen 3,6 en 1,9 Ma en over het iNHG te reconstrueren, verzamelden de onderzoekers 3.571 niet-georiënteerde monsters voor metingen van de korrelgrootte in het veld en 251 georiënteerde blokmonsters voor magnetostratigrafische analyse in het laboratorium uit een löss-palaeosol. /rode kleisectie op het centrale Chinese Lössplateau.

De resulterende, goed gedateerde reconstructie met een ongekende honderdjarige resolutie suggereert dat het late Plioceen-vroege Pleistoceen AWM werd gekenmerkt door gecombineerde cycli van 41 kyr en ~100 kyr, als reactie op het ijsvolume en de atmosferische CO₂ forceren. Bovenop de orbitale variabiliteit bleven millenniumschommelingen in de AWM-intensiteit gedurende het hele iNHG bestaan, als reactie op zowel externe astronomische krachten als de interne klimaatdynamiek.

“Onze reconstructie met hoge resolutie laat tot onze verbazing zien dat AWM-variabiliteit op millenniumschaal al bestond vóór de iNHG, twee miljoen jaar eerder dan eerder werd erkend, met aanzienlijk andere klimaat-cryosfeer-randvoorwaarden vergeleken met de gletsjercycli met veel hogere amplitude die karakteriseren het midden- en laat-Pleistoceen”, zegt prof. Ao, hoofdauteur van de studie.

Meer informatie: Hong Ao et al, Aziatische wintermoessonvariabiliteit op orbitale en duizendjarige schaal tijdens de gletsjerintensificatie van het Plioceen-Pleistoceen, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47274-9

Journaalinformatie: Natuurcommunicatie

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen