Sea ice diatom contributions to Holocene nutrient utilization in East Antarctica

• Published in: Paleoceanography
• Main Authors: Panizzo, Virginia, Crespin, Julien, Crosta, Xavier, Shemesh, Aldo, Massé, Guillaume, Yam, Ruth, Mattielli, Nadine, Cardinal, Damien
• Other Authors: Department of Earth and Planetary Sciences Rehovot, Weizmann Institute of Science Rehovot, Israël, 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), Department of Environmental Sciences and Energy Research Rehovot, 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), Université libre de Bruxelles (ULB), Paléoclimats, proxies, processus (PALEOPROXUS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-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)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-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)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Musée royal de l'Afrique centrale
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2014
• Subjects: [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean; Atmosphere; [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography; [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology; Antarc*; Antarctica; East Antarctica; Sea ice
• Online Access: https://hal.science/hal-02105575; https://hal.science/hal-02105575/document; https://hal.science/hal-02105575/file/Panizzo_Paleocean2014.pdf; https://doi.org/10.1002/2014PA002609

International audience Combined high-resolution Holocene δ 30 Si diat and δ 13 C diat paleorecords are presented from the Seasonal Ice Zone, East Antarctica. Both data sets reflect periods of increased nutrient utilization by diatoms during the Hypsithermal period (circa 7800 to 3500 calendar years (cal years) B.P.), coincident with a higher abundance of open water diatom species (Fragilariopsis kerguelensis), increased biogenic silica productivity (%BSi), and higher regional summer temperatures. The Neoglacial period (after circa 3500 cal years B.P.) is reflected by an increase in sea ice indicative species (Fragilariopsis curta and Fragilariopsis cylindrus, up to 50%) along with a decrease in %BSi and δ 13 C diat (< À18‰ to À23‰). However, over this period, δ 30 Si diat data show an increasing trend, to some of the highest values in the Holocene record (average of +0.43‰). Competing hypotheses are discussed to account for the decoupling trend in utilization proxies including iron fertilization, species-dependent fractionation effects, and diatom habitats. Based on mass balance calculations, we highlight that diatom species derived from the semi-enclosed sea ice environment may have a confounding effect upon δ 30 Si downcore compositions of the seasonal sea ice zone. A diatom composition, with approximately 28% of biogenic silica derived from the sea ice environment (diat-SI) can account for the increased average composition of δ 30 Si diat during the Neoglacial. These data highlight the significant role sea ice diatoms can play with relation to their export in sediment records, which has implications on productivity reconstructions from the seasonal ice zone.