view in publisher's site

Holocene stable isotope record of insolation and rapid climate change in a stalagmite from the Zagros of Iran

Highlights•New ’fertile crescent’ Holocene stalagmite palaeoclimate record from the Zagros Mountains of Iran.•Increasing δ18O (7.0-2.0 ka) indicate reducing winter precipitation amount which follows decrease in summer insolation.•Sub-centennial variability is not a feature of the δ18O or trace element records indicating a stable winter recharge regime.•δ13C compositions indicate thin, montane soils, higher values driven by aridity.•Three centennial-scale periods of higher δ13C (∼ 1.5‰) correspond with Rapid Climate Change events in Greenland ice cores.AbstractWe explore Holocene climatic changes recorded by geochemical proxies in a single, well-dated, stalagmite from the northern Zagros Mountains of Iran, a region where stalagmite records have so far only provided short glimpses of Holocene climatic changes. Stalagmite KT-3 from Katalekhor Cave began growing ∼9.5 ka under wet early Holocene conditions coincident with the timing of Sapropel 1. At this time δ18O values were at or below −9.0‰, stalagmite growth diameter was at its maximum, 234U/238U0 activity values were low and trace element contents indicate flushing of the epikarst. Progressive reduction in winter precipitation amount after 7.0 ka, is recorded by increasing δ18O and 234U/238U0 activity values and reduction in trace element contents and growth diameter until ∼2.0 ka. These trends follow the reduction in summer insolation and agree with model-simulated changes in total rainfall and rainwater isotopes. Sub-centennial-scale variability is not a feature of the δ18O or trace element records; this suggests a stable winter recharge regime, a feature that might militate against KT-3 δ18O recording changes in the seasonality of rainfall. KT-3 δ13C compositions are enriched relative to lower altitude stalagmites in the Levant, implying low soil CO2 contribution (thin montane soils). However, a broadly decreasing millennial-scale trend in δ13C suggests that soil carbon contributions increased with time despite the progressive reduction in winter precipitation amount. The δ13C changes probably reflect decreasing summer temperatures and less extreme wintertime coldness, driven by reducing summer- and increasing winter-insolation respectively. These combined effects decreased effective evaporation and improved soil-moisture availability favouring vegetation development during the growth season. The δ13C values also show ∼1.5‰ centennial-scale variability with higher δ13C values between 9.0 and 8.7 ka, 8.3–7.7 ka, 6.5–5.5 ka, 5.4–4.5 ka and ∼4.3–2.0 ka: three of these correspond with Rapid Climate Change (RCC) events based on non-seasalt potassium (K+) in Greenland ice cores. Higher δ13C values indicate poor soil development caused by aridity. The centennial-scale δ13C anomaly (8.3–7.7 ka) is in part overprinted by the ∼160 year-long, 8.2 ka cold/dry event, but culmination ∼7.7 ka corresponds with other records suggesting an intensified Siberian High Pressure system affecting regional climate. The centennial-scale δ13C anomaly between 4.3 and 2.0 ka overlaps the 2.65 to 2.50 ka ‘Assyrian megadrought’ evident in stalagmite stable isotope records in northern Iraq. The KT-3 record is key in better understanding Holocene climate change in the central Zagros region, representative of montane ‘fertile crescent’ environments.

ثبت ایزوتوپ‌های پایدار هولوسن از فوران و تغییرات سریع آب و هوایی در یک استالاگمیت از زاگرس ایران

نکات برجسته: "هلال حاصلخیز" جدید، تاریخچه آب و هوای دیرینه هولوسن از کوه‌های زاگرس ایران. * افزایش δ۱۸O (۷.۰ - ۲.۰ ka)نشان‌دهنده کاهش مقدار بارش زمستان است که در تابش تابستان کاهش می‌یابد. * تغییرات زیر صد سال یک ویژگی از δ۱۸O یا ثبت عناصر ناچیز که نشان‌دهنده یک رژیم تغذیه زمستانی پایدار است، نیست. * ترکیبات δ۱۳C خاک‌های نازک، موتان، مقادیر بالاتر ناشی از خشکی را نشان می‌دهد. سه دوره با مقیاس صد ساله بالاتر (۱.۵ %)مربوط به رویداده‌ای تغییرات آب و هوایی سریع در جنگل‌های یخی گرینلند است. واکنش شیمیایی ما تغییرات آب و هوایی هولوسن ثبت‌شده توسط پروکسی های ژئوشیمیایی در یک تک، به خوبی تاریخ دار و استاگمیت از کوه‌های زاگرس شمالی ایران را بررسی می‌کنیم، منطقه‌ای که در آن سوابق استاگمیت تاکنون تنها مشاهدات کوتاهی از تغییرات آب و هوایی هولوسن ارائه کرده‌اند. استالاگمیت KT - ۳ از غار کاتالاخور شروع به رشد ۹.۵ کیلوکا تحت شرایط مرطوب اوایل هولوسن کرد که همزمان با زمان‌بندی ساپروپل ۱ بود. در این زمان مقادیر δ۱۸O در یا کم‌تر از -۹.۰ % بودند، قطر رشد استالاگمیت در حداکثر خود بود، مقادیر فعالیت U / ۲۳۸ U۰ پایین بودند و محتوای عناصر ناچیز نشان‌دهنده فلاشینگ اپیکارست بودند. کاهش تدریجی در مقدار بارش زمستانی پس از ۷ ka، با افزایش مقادیر فعالیت δ۱۸O و ۲۳۴ U / ۲۳۸ U۰ و کاهش در محتوای عناصر ناچیز و قطر رشد تا ۲ ka ثبت می‌شود. این روندها از کاهش تابش تابستان پیروی می‌کنند و با تغییرات شبیه‌سازی شده مدل در مجموع بارش و ایزوتوپ‌های آب باران موافق هستند. تغییرپذیری مقیاس چند صد ساله یک ویژگی از رکوردهای عنصر ردیابی یا δ۱۸O نیست؛ این یک رژیم تغذیه زمستانی پایدار را نشان می‌دهد، یک ویژگی که ممکن است در برابر تغییرات ثبت KT - ۳ δ۱۸O در فصلی بودن بارش مقاوم باشد. ترکیبات KT - ۳ δ۱۳C نسبت به استالاگمیت های ارتفاع پایین در لوانت غنی شده‌اند، که دلالت بر سهم کم CO۲ خاک (خاک‌های موتان نازک)دارد. با این حال، روند کاهشی گسترده در مقیاس هزار ساله در δ [ ۱۳C ] نشان می‌دهد که سهم کربن خاک با گذشت زمان با وجود کاهش فزاینده در مقدار بارش زمستان افزایش می‌یابد. تغییرات δ۱۳C احتمالا کاهش دمای تابستان و سردی زمستان‌های کم‌تر شدید را منعکس می‌کند، که به ترتیب با کاهش تابستان و افزایش زمستان ناشی می‌شود. این اثرات ترکیبی باعث کاهش تبخیر موثر و بهبود قابلیت دسترسی به رطوبت خاک به نفع رشد پوشش گیاهی در طول فصل رشد شد. مقادیر δ۱۳C نیز تغییر پذیری مقیاس سالانه ۱.۵ % را با مقادیر بالاتر δ۱۳C بین ۹.۰ و ۸.۷، ۸.۳ - ۷.۷ ka، ۶.۵ - ۵.۵ ka، ۵.۴ - ۴.۵ ka و ۴.۳ - ۲.۰ ka نشان می‌دهد: سه مورد از این موارد با رویداده‌ای تغییر سریع آب و هوا (RCC)براساس پتاسیم غیر فصلی (K +)در هسته یخ گرینلند مطابقت دارند. مقادیر بالاتر δ۱۳C نشان‌دهنده توسعه ضعیف خاک ناشی از خشکی است. ناهنجاری d۱۳C در مقیاس صد ساله (۸.۳ - ۷.۷ ka)تا حدی توسط رویداد ۱۶۰ ساله، ۸.۲ ka سرد / خشک منتشر می‌شود، اما اوج ۷.۷ ka با دیگر سوابق متناظر است که یک سیستم فشار بالای سیبری تشدید شده موثر بر آب و هوای منطقه‌ای را نشان می‌دهد. ناهنجاری d۱۳C در مقیاس صد ساله بین ۴.۳ و ۲.۰ ka، ۲.۶۵ تا ۲.۵۰ ka ' آشوری مگادراتی " آشکار در سوابق ایزوتوپ پایدار استالاگمیت در شمال عراق را پوشش می‌دهد. رکورد KT - ۳ در درک بهتر تغییرات آب و هوایی هولوسن در منطقه زاگرس مرکزی، نماینده محیط‌های هلال بارور مونتان، کلیدی است.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Archaeology
  • ترجمه مقاله Archaeology
  • مقاله باستان‌شناسی
  • ترجمه مقاله باستان‌شناسی
  • مقاله Ecology, Evolution, Behavior and Systematics
  • ترجمه مقاله Ecology, Evolution, Behavior and Systematics
  • مقاله بوم‌شناسی، تکامل، رفتار و رده‌بندی
  • ترجمه مقاله بوم‌شناسی، تکامل، رفتار و رده‌بندی
  • مقاله Global and Planetary Change
  • ترجمه مقاله Global and Planetary Change
  • مقاله تغییر جهانی و سیاره‌ای
  • ترجمه مقاله تغییر جهانی و سیاره‌ای
  • مقاله Geology
  • ترجمه مقاله Geology
  • مقاله زمین‌شناسی
  • ترجمه مقاله زمین‌شناسی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.