Magnitude of isotope/temperature scaling for interpretation of central Antarctic ice cores

International audience The conventional interpretation of ice core deuterium and oxygen 18 isotope profiles based on the use of present-day observations (spatial slope) underestimates glacialinterglacial surface temperature changes in Central Greenland by up to a factor of two. This likely results f...

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Published in:Journal of Geophysical Research: Atmospheres
Main Authors: Jouzel, J., Vimeux, F., Caillon, N., Delaygue, G., Hoffmann, G., Masson-Delmotte, Valérie, Parrenin, F.
Other Authors: Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE), 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)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-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)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Centre Européen de Recherche et d'Enseignement des Géosciences de l'Environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: HAL CCSD 2003
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topic 1040 Geochemistry: Isotopic composition/ chemistry
1827 Hydrology: Glaciology (1863)
3344 Meteorology and Atmospheric Dynamics: Paleoclimatology
9310 Information Related to Geographic Region: Antarctica
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temperature estimate
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deuterium
oxygen 18
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Jouzel, J.
Vimeux, F.
Caillon, N.
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Hoffmann, G.
Masson-Delmotte, Valérie
Parrenin, F.
Magnitude of isotope/temperature scaling for interpretation of central Antarctic ice cores
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description International audience The conventional interpretation of ice core deuterium and oxygen 18 isotope profiles based on the use of present-day observations (spatial slope) underestimates glacialinterglacial surface temperature changes in Central Greenland by up to a factor of two. This likely results from changes in the seasonality of the precipitation due to the particular location of the Greenland ice sheet next to the highly variable northern polar front. In this regard the situation is much simpler for central Antarctica and this should be reflected in the temperature interpretation of ice core isotopic records. With this in mind, we closely examine all relevant information, focusing on the East Antarctic Plateau where both model and empirical isotope-temperature estimates are available. We point to the fact that correctly accounting for the influence of ocean isotopic change is important when interpreting deuterium profiles from ice cores in this region. The evidence presently available indicates that, unlike for Greenland, the present-day spatial-slope can probably be taken as a surrogate of the temporal slope to interpret glacial-interglacial isotopic changes at sites such as Vostok and EPICA Dome C. Corresponding temperature changes are within À10% to +30% of those obtained from the conventional interpretation based on the use of the spatial slope.
author2 Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE)
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)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-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)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)
Centre Européen de Recherche et d'Enseignement des Géosciences de l'Environnement (CEREGE)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE)
Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE) 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)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS) Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-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)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) Institut de Recherche pour le Développement (IRD) Centre Européen de Recherche et d'Enseignement des Géosciences de l'Environnement (CEREGE) Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE) Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 2003 https://hal.science/hal-03101222 https://hal.science/hal-03101222/document https://hal.science/hal-03101222/file/2002JD002677.pdf https://doi.org/10.1029/2002JD002677 en eng HAL CCSD American Geophysical Union info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1029/2002JD002677 hal-03101222 https://hal.science/hal-03101222 https://hal.science/hal-03101222/document https://hal.science/hal-03101222/file/2002JD002677.pdf doi:10.1029/2002JD002677 info:eu-repo/semantics/OpenAccess ISSN: 0148-0227 EISSN: 2156-2202 Journal of Geophysical Research https://hal.science/hal-03101222 Journal of Geophysical Research, 2003, 108 (D12), ⟨10.1029/2002JD002677⟩ 1040 Geochemistry: Isotopic composition/ chemistry 1827 Hydrology: Glaciology (1863) 3344 Meteorology and Atmospheric Dynamics: Paleoclimatology 9310 Information Related to Geographic Region: Antarctica water isotopes temperature estimate Antarctica deuterium oxygen 18 [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean Atmosphere [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces environment info:eu-repo/semantics/article Journal articles 2003 ftinraparis https://doi.org/10.1029/2002JD002677 2024-06-11T14:57:49Z International audience The conventional interpretation of ice core deuterium and oxygen 18 isotope profiles based on the use of present-day observations (spatial slope) underestimates glacialinterglacial surface temperature changes in Central Greenland by up to a factor of two. This likely results from changes in the seasonality of the precipitation due to the particular location of the Greenland ice sheet next to the highly variable northern polar front. In this regard the situation is much simpler for central Antarctica and this should be reflected in the temperature interpretation of ice core isotopic records. With this in mind, we closely examine all relevant information, focusing on the East Antarctic Plateau where both model and empirical isotope-temperature estimates are available. We point to the fact that correctly accounting for the influence of ocean isotopic change is important when interpreting deuterium profiles from ice cores in this region. The evidence presently available indicates that, unlike for Greenland, the present-day spatial-slope can probably be taken as a surrogate of the temporal slope to interpret glacial-interglacial isotopic changes at sites such as Vostok and EPICA Dome C. Corresponding temperature changes are within À10% to +30% of those obtained from the conventional interpretation based on the use of the spatial slope. Article in Journal/Newspaper Antarc* Antarctic Antarctica EPICA Greenland ice core Ice Sheet Institut National de la Recherche Agronomique: ProdINRA Antarctic Greenland Journal of Geophysical Research: Atmospheres 108 D12