Exploring the use of compound-specific carbon isotopes as a palaeoproductivity proxy off the coast of Adélie Land, East Antarctica

International audience The Antarctic coastal zone is an area of high primary productivity, particularly within coastal polynyas, where large phytoplankton blooms and drawdown of CO 2 occur. Reconstruction of historical primary productivity changes and the associated driving factors could provide bas...

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Bibliographic Details
Published in:Biogeosciences
Main Authors: Ashley, Kate E., Crosta, Xavier, Etourneau, Johan, Campagne, Philippine, Gilchrist, Harry, Ibraheem, Uthmaan, Greene, Sarah, E, Schmidt, Sabine, Eley, Yvette, Massé, Guillaume, Bendle, James
Other Authors: School of Geography, Earth and Environmental Sciences Birmingham, University of Birmingham Birmingham, Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-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), École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris Sciences et Lettres (PSL), Takuvik International Research Laboratory, Université Laval Québec (ULaval)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Variabilité de l'Océan et de la Glace de mer (VOG), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), 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 Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), 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 Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 Paris Cité (UPCité), ANR CLIMICE, European Project: 203441,EC:FP7:ERC,ERC-2007-StG,ICEPROXY(2008)
Format: Article in Journal/Newspaper
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Ashley, Kate E.
Crosta, Xavier
Etourneau, Johan
Campagne, Philippine
Gilchrist, Harry
Ibraheem, Uthmaan
Greene, Sarah, E
Schmidt, Sabine
Eley, Yvette
Massé, Guillaume
Bendle, James
Exploring the use of compound-specific carbon isotopes as a palaeoproductivity proxy off the coast of Adélie Land, East Antarctica
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description International audience The Antarctic coastal zone is an area of high primary productivity, particularly within coastal polynyas, where large phytoplankton blooms and drawdown of CO 2 occur. Reconstruction of historical primary productivity changes and the associated driving factors could provide baseline insights on the role of these areas as sinks for atmospheric CO 2 , especially in the context of projected changes in coastal Antarctic sea ice. Here we investigate the potential for using carbon isotopes (δ 13 C) of fatty acids in marine sediments as a proxy for primary productivity. We use a highly resolved sediment core from off the coast of Adélie Land spanning the last ∼ 400 years and monitor changes in the concentrations and δ 13 C of fatty acids along with other proxy data from the same core. We discuss the different possible drivers of their variability and argue that C 24 fatty acid δ 13 C predominantly reflects phytoplankton productivity in openwater environments, while C 18 fatty acid δ 13 C reflects productivity in the marginal ice zone. These new proxies have implications for better understanding carbon cycle dynamics in the Antarctica coastal zone in future palaeoclimate studies.
author2 School of Geography, Earth and Environmental Sciences Birmingham
University of Birmingham Birmingham
Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC)
Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU)
Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-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)
École Pratique des Hautes Études (EPHE)
Université Paris Sciences et Lettres (PSL)
Takuvik International Research Laboratory
Université Laval Québec (ULaval)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Variabilité de l'Océan et de la Glace de mer (VOG)
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)
Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
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 Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
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 Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 Paris Cité (UPCité)
ANR CLIMICE
European Project: 203441,EC:FP7:ERC,ERC-2007-StG,ICEPROXY(2008)
format Article in Journal/Newspaper
author Ashley, Kate E.
Crosta, Xavier
Etourneau, Johan
Campagne, Philippine
Gilchrist, Harry
Ibraheem, Uthmaan
Greene, Sarah, E
Schmidt, Sabine
Eley, Yvette
Massé, Guillaume
Bendle, James
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Gilchrist, Harry
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Antarctic
Antarctica
East Antarctica
Sea ice
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Antarctica
East Antarctica
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EISSN: 1726-4189
Biogeosciences
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Crosta, Xavier Etourneau, Johan Campagne, Philippine Gilchrist, Harry Ibraheem, Uthmaan Greene, Sarah, E Schmidt, Sabine Eley, Yvette Massé, Guillaume Bendle, James School of Geography, Earth and Environmental Sciences Birmingham University of Birmingham Birmingham Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC) Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU) Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-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) École Pratique des Hautes Études (EPHE) Université Paris Sciences et Lettres (PSL) Takuvik International Research Laboratory Université Laval Québec (ULaval)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Variabilité de l'Océan et de la Glace de mer (VOG) Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN) Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)) École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) 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 Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) 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 Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 Paris Cité (UPCité) ANR CLIMICE European Project: 203441,EC:FP7:ERC,ERC-2007-StG,ICEPROXY(2008) 2021-10-14 https://hal.science/hal-03378695 https://hal.science/hal-03378695/document https://hal.science/hal-03378695/file/Ashley_BG2021.pdf https://doi.org/10.5194/bg-18-5555-2021 en eng HAL CCSD European Geosciences Union info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.5194/bg-18-5555-2021 info:eu-repo/grantAgreement/EC/FP7/203441/EU/Novel Lipid Biomarkers from Polar Ice: Climatic and Ecological Applications./ICEPROXY hal-03378695 https://hal.science/hal-03378695 https://hal.science/hal-03378695/document https://hal.science/hal-03378695/file/Ashley_BG2021.pdf doi:10.5194/bg-18-5555-2021 WOS: 000709151400001 info:eu-repo/semantics/OpenAccess ISSN: 1726-4170 EISSN: 1726-4189 Biogeosciences https://hal.science/hal-03378695 Biogeosciences, 2021, pp.5555-5571. ⟨10.5194/bg-18-5555-2021⟩ [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean Atmosphere info:eu-repo/semantics/article Journal articles 2021 ftinspolytechpar https://doi.org/10.5194/bg-18-5555-2021 2024-04-22T01:47:52Z International audience The Antarctic coastal zone is an area of high primary productivity, particularly within coastal polynyas, where large phytoplankton blooms and drawdown of CO 2 occur. Reconstruction of historical primary productivity changes and the associated driving factors could provide baseline insights on the role of these areas as sinks for atmospheric CO 2 , especially in the context of projected changes in coastal Antarctic sea ice. Here we investigate the potential for using carbon isotopes (δ 13 C) of fatty acids in marine sediments as a proxy for primary productivity. We use a highly resolved sediment core from off the coast of Adélie Land spanning the last ∼ 400 years and monitor changes in the concentrations and δ 13 C of fatty acids along with other proxy data from the same core. We discuss the different possible drivers of their variability and argue that C 24 fatty acid δ 13 C predominantly reflects phytoplankton productivity in openwater environments, while C 18 fatty acid δ 13 C reflects productivity in the marginal ice zone. These new proxies have implications for better understanding carbon cycle dynamics in the Antarctica coastal zone in future palaeoclimate studies. Article in Journal/Newspaper Antarc* Antarctic Antarctica East Antarctica Sea ice HAL de l'Institut Polytechnique de Paris Biogeosciences 18 19 5555 5571