Sea surface temperature and sea ice variability in the subpolar North Atlantic from explosive volcanism of the late thirteenth century

• Published in: Geophysical Research Letters
• Main Authors: Sicre, Marie-Alexandrine, Khodri, Myriam, Mignot, Juliette, Eiríksson, Jon, Knudsen, Karen Luise, Ezat, Ullah, Closset, Ivia, Nogues, P., Massé, Guillaume
• Other Authors: Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Paléocéanographie (PALEOCEAN), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Processus de la variabilité climatique tropicale et impacts (PARVATI), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Takuvik Joint International Laboratory ULAVAL-CNRS, Université Laval Québec (ULaval)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biogéochimie-Traceurs-Paléoclimat (BTP)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2013
• Subjects: modeling; proxy; sea ice; volcanism; sea surface temperature; global climate model; [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph]; [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph]; North Atlantic; Sea ice
• Online Access: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01060184; https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01060184/document; https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01060184/file/2013GL057282.pdf; https://doi.org/10.1002/2013GL057282

International audience this study, we use IP25 and alkenone biomarker proxies to document the subdecadal variations of sea ice and sea surface temperature in the subpolar North Atlantic induced by the decadally paced explosive tropical volcanic eruptions of the second half of the thirteenth century. The short- and long-term evolutions of both variables were investigated by cross analysis with a simulation of the IPSL-CM5A LR model. Our results show short-term ocean cooling and sea ice expansion in response to each volcanic eruption. They also highlight that the long response time of the ocean leads to cumulative surface cooling and subsurface heat buildup due to sea ice capping. As volcanic forcing relaxes, the surface ocean rapidly warms, likely amplified by subsurface heat, and remains almost ice free for several decades.