The North Atlantic Glacial Eastern Boundary Current as a Key Driver for Ice‐Sheet—AMOC Interactions and Climate Instability

International audience The upper branch of the Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) plays a critical role in ocean circulation and climate change, yet its variability during the last glacial period is poorly documented. Here, we investigate the northward-flowing Glacial Eastern Boundar...

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Bibliographic Details
Published in:Paleoceanography and Paleoclimatology
Main Authors: Toucanne, Samuel, Soulet, Guillaume, Vázquez Riveiros, Natalia, Boswell, Steven M., Dennielou, Bernard, Waelbroeck, Claire, Bayon, Germain, Mojtahid, Meryem, Bosq, Mathieu, Sabine, Marjolaine, Zaragosi, Sébastien, Bourillet, Jean‐François, Mercier, Herlé
Other Authors: Laboratoire Géophysique et Enregistrements Sédimentaires (IFREMER), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Lamont-Doherty Earth Observatory (LDEO), Columbia University New York, Processus et interactions de fine échelle océanique (PROTEO), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique UMR 6112 (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), De la Préhistoire à l'Actuel : Culture, Environnement et Anthropologie (PACEA), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (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), Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale (LOPS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-11-RSNR-00023-01Interdisciplinary Graduate School for the Blue planet, ANR-17-EURE-0015,ISBlue,Interdisciplinary Graduate School for the Blue planet(2017), European Project: 339108,EC:FP7:ERC,ERC-2013-ADG,ACCLIMATE(2014)
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: HAL CCSD 2021
Subjects:
Online Access:https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03244662
https://doi.org/10.1029/2020PA004068
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Toucanne, Samuel
Soulet, Guillaume
Vázquez Riveiros, Natalia
Boswell, Steven M.
Dennielou, Bernard
Waelbroeck, Claire
Bayon, Germain
Mojtahid, Meryem
Bosq, Mathieu
Sabine, Marjolaine
Zaragosi, Sébastien
Bourillet, Jean‐François
Mercier, Herlé
The North Atlantic Glacial Eastern Boundary Current as a Key Driver for Ice‐Sheet—AMOC Interactions and Climate Instability
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description International audience The upper branch of the Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) plays a critical role in ocean circulation and climate change, yet its variability during the last glacial period is poorly documented. Here, we investigate the northward-flowing Glacial Eastern Boundary Current (GEBC) in the North Atlantic, known today as the European Slope Current, and representing the easternmost portion of the upper branch of the AMOC. Based on flow speed and isotopic records, we show that Dansgaard-Oeschger (D-O) interstadials (stadials) correspond to a faster (weaker) GEBC during the ∼50–15 ka period. This, by analogy to present-day conditions, suggests enhanced (reduced) strength of the subpolar gyre and, by extension, of northern-sourced water production and AMOC during D-O interstadials (stadials). Concomitant fluctuations of both the GEBC and the European Ice Sheet between ∼30 and 17 ka suggest an active role of the upper branch of AMOC in the poleward transport of heat and freshwater to the northern North Atlantic, with direct impacts on deep water formation and AMOC strength. We explore these ice-sheet—AMOC interactions and the associated abrupt climate changes over the last glacial period and the last deglaciation.
author2 Laboratoire Géophysique et Enregistrements Sédimentaires (IFREMER)
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)
Lamont-Doherty Earth Observatory (LDEO)
Columbia University New York
Processus et interactions de fine échelle océanique (PROTEO)
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)
Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Laboratoire de Planétologie et Géodynamique UMR 6112 (LPG)
Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
De la Préhistoire à l'Actuel : Culture, Environnement et Anthropologie (PACEA)
Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (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)
Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale (LOPS)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
ANR-11-RSNR-00023-01Interdisciplinary Graduate School for the Blue planet
ANR-17-EURE-0015,ISBlue,Interdisciplinary Graduate School for the Blue planet(2017)
European Project: 339108,EC:FP7:ERC,ERC-2013-ADG,ACCLIMATE(2014)
format Article in Journal/Newspaper
author Toucanne, Samuel
Soulet, Guillaume
Vázquez Riveiros, Natalia
Boswell, Steven M.
Dennielou, Bernard
Waelbroeck, Claire
Bayon, Germain
Mojtahid, Meryem
Bosq, Mathieu
Sabine, Marjolaine
Zaragosi, Sébastien
Bourillet, Jean‐François
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Dennielou, Bernard
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publisher HAL CCSD
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https://doi.org/10.1029/2020PA004068
genre Ice Sheet
North Atlantic
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op_source ISSN: 2572-4525
EISSN: 1944-9186
Paleoceanography and Paleoclimatology
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Paleoceanography and Paleoclimatology, American Geophysical Union, 2021, 36 (3), pp.e2020PA004068. ⟨10.1029/2020PA004068⟩
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hal-03244662
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spelling ftccsdartic:oai:HAL:hal-03244662v1 2023-05-15T16:40:17+02:00 The North Atlantic Glacial Eastern Boundary Current as a Key Driver for Ice‐Sheet—AMOC Interactions and Climate Instability Toucanne, Samuel Soulet, Guillaume Vázquez Riveiros, Natalia Boswell, Steven M. Dennielou, Bernard Waelbroeck, Claire Bayon, Germain Mojtahid, Meryem Bosq, Mathieu Sabine, Marjolaine Zaragosi, Sébastien Bourillet, Jean‐François Mercier, Herlé Laboratoire Géophysique et Enregistrements Sédimentaires (IFREMER) Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER) Lamont-Doherty Earth Observatory (LDEO) Columbia University New York Processus et interactions de fine échelle océanique (PROTEO) Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN) Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP) Laboratoire de Planétologie et Géodynamique UMR 6112 (LPG) Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST) Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) De la Préhistoire à l'Actuel : Culture, Environnement et Anthropologie (PACEA) Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (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) Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale (LOPS) Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ANR-11-RSNR-00023-01Interdisciplinary Graduate School for the Blue planet ANR-17-EURE-0015,ISBlue,Interdisciplinary Graduate School for the Blue planet(2017) European Project: 339108,EC:FP7:ERC,ERC-2013-ADG,ACCLIMATE(2014) 2021-03 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03244662 https://doi.org/10.1029/2020PA004068 en eng HAL CCSD American Geophysical Union info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1029/2020PA004068 info:eu-repo/grantAgreement/EC/FP7/339108/EU/Elucidating the Causes and Effects of Atlantic Circulation Changes through Model-Data Integration/ACCLIMATE hal-03244662 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03244662 doi:10.1029/2020PA004068 WOS: 000635265600011 ISSN: 2572-4525 EISSN: 1944-9186 Paleoceanography and Paleoclimatology https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03244662 Paleoceanography and Paleoclimatology, American Geophysical Union, 2021, 36 (3), pp.e2020PA004068. ⟨10.1029/2020PA004068⟩ [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph] info:eu-repo/semantics/article Journal articles 2021 ftccsdartic https://doi.org/10.1029/2020PA004068 2021-11-27T23:49:04Z International audience The upper branch of the Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) plays a critical role in ocean circulation and climate change, yet its variability during the last glacial period is poorly documented. Here, we investigate the northward-flowing Glacial Eastern Boundary Current (GEBC) in the North Atlantic, known today as the European Slope Current, and representing the easternmost portion of the upper branch of the AMOC. Based on flow speed and isotopic records, we show that Dansgaard-Oeschger (D-O) interstadials (stadials) correspond to a faster (weaker) GEBC during the ∼50–15 ka period. This, by analogy to present-day conditions, suggests enhanced (reduced) strength of the subpolar gyre and, by extension, of northern-sourced water production and AMOC during D-O interstadials (stadials). Concomitant fluctuations of both the GEBC and the European Ice Sheet between ∼30 and 17 ka suggest an active role of the upper branch of AMOC in the poleward transport of heat and freshwater to the northern North Atlantic, with direct impacts on deep water formation and AMOC strength. We explore these ice-sheet—AMOC interactions and the associated abrupt climate changes over the last glacial period and the last deglaciation. Article in Journal/Newspaper Ice Sheet North Atlantic Archive ouverte HAL (Hyper Article en Ligne, CCSD - Centre pour la Communication Scientifique Directe) Paleoceanography and Paleoclimatology 36 3