Multi-decadal to centennial hydro-climate variability and linkage to solar forcing in the Western Mediterranean during the last 1000 years

• Published in: Scientific Reports
• Main Authors: Brahim, Yassine Ait, Wassenburg, Jasper, Cruz, Francisco, Sifeddine, Abdelfettah, Scholz, Denis, Bouchaou, Lhoussaine, Dassié, Émilie, Jochum, Klaus, Edwards, R. Lawrence, Cheng, Hai
• Other Authors: Xi'an Jiaotong University (Xjtu), Max Planck Institute for Chemistry (MPIC), Max-Planck-Gesellschaft, Universidade de São Paulo (USP), Variabilité à long terme du climat de l'océan (VALCO), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), 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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-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)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), Johannes Gutenberg - Universität Mainz (JGU), Université Ibn Zohr Agadir, UMR 5805 Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Minnesota Twin Cities (UMN), University of Minnesota System, National Natural Science Foundation of China grants (NSFC 41731174 and NSFC 41561144003)German Research Foundation (DFG: WA3532/1-1 and IM44/1) U.S. National Science Foundation (NSF Grant 1702816)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2018
• Subjects: Palaeoclimate; [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology; North Atlantic; North Atlantic oscillation
• Online Access: https://hal.sorbonne-universite.fr/hal-01950053; https://hal.sorbonne-universite.fr/hal-01950053/document; https://hal.sorbonne-universite.fr/hal-01950053/file/s41598-018-35498-x.pdf; https://doi.org/10.1038/s41598-018-35498-x

Here we present a new composite record from two well-dated speleothem records from two caves in Northern Morocco. The high-resolution record covers the last millennium allowing to detect multi-decadal to centennial periodicities. Over the industrial period, δ 18 O values of our speleothems are shown to be dominated by the main mode of decadal variability in the North Atlantic region: the North Atlantic Oscillation (NAO). Statistical analyses confirm the previously reported multi-decadal variability related to the influence of the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) in the region. High power and persistent centennial-scale periodicities, similar to the Vries-Suess 200-year solar cycle, are observed as well. Indeed, comparison between solar activity reconstructions and our record confirms the in-phase relationship on centennial time-scales. Low δ 18 O values, and hence negative phases of NAO that bring precipitation towards the Western Mediterranean, are observed during well-known solar minima periods. The results are consistent with previous models which describe low irradiance as a trigger for southward shifts of precipitation-bearing westerlies during winter.