On the combination of the planktonic foraminiferal Mg/Ca, clumped (Δ 47 ) and conventional (δ 18 O) stable isotope paleothermometers in palaeoceanographic studies

• Published in: Geochimica et Cosmochimica Acta
• Main Authors: Peral, Marion, Bassinot, Franck, Daëron, Mathieu, Blamart, Dominique, Bonnin, Jérôme, Jorissen, Frans, Kissel, Catherine, Michel, Elisabeth, Waelbroeck, Claire, Rebaubier, Helene, Gray, William, R
• 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), 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), Laboratoire de Planétologie et Géosciences UMR_C 6112 (LPG), Le Mans Université (UM)-Université d'Angers (UA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Climat et Magnétisme (CLIMAG), 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)), Processus et interactions de fine échelle océanique (PROTEO), 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)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2022
• Subjects: [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography; [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology; Planktonic foraminifera
• Online Access: https://hal.science/hal-04291869; https://hal.science/hal-04291869/document; https://hal.science/hal-04291869/file/Peral-V3-final.pdf; https://doi.org/10.1016/j.gca.2022.10.030

International audience Assuming that foraminiferal clumped isotope (Δ47) values are independent of seawater salinity and pH, the combination of Mg/Ca, δ18O and Δ47 values, may in theory allow us to disentangle the temperature, salinity/δ18Osw and pH signals. Here, we present a new Mg/Ca-Δ47 dataset for modern planktonic foraminifera, from various oceanographic basins and covering a large range of temperatures (from 0.2 to 25.4 °C). These measurements were performed on the same samples and species as the ones used for the foraminiferal Δ47 calibration of Peral et al. (2018), allowing comparison between both Mg/Ca and Δ47 paleothermometers (excluding the two benthic foraminiferal data points). There is a good agreement between these two paleothermometers when the Mg/Ca-temperature is corrected for seawater salinity and pH, suggesting that foraminiferal Δ47 may not be influenced by salinity or pH. However, our results show that Δ47 temperature uncertainties still limit our ability to reconstruct pH and δ18Osw from the combination of Mg/Ca, δ18O and Δ47 in a useful manner. We also find that disagreements between Mg/Ca and Δ47 values in G. bulloides persist after correction for vital, salinity and pH effects, suggesting that other process(es) may also influence Mg/Ca in this species.This study also provides an updated I-CDES version of the previously published planktonic and benthic foraminiferal Δ47 calibration of Peral et al. (2018), covering a range of temperature from −2 to 25.4 °C.