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), Paléocéanographie (PALEOCEAN), 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)), 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), 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]Sciences of the Universe [physics]; Planktonic foraminifera
• Online Access: https://insu.hal.science/insu-03868225; https://doi.org/10.1016/j.gca.2022.10.030

International audience Assuming that foraminiferal clumped isotope (Δ 47 ) values are independent of seawater salinity and pH, the combination of Mg/Ca, δ 18 O and Δ 47 values, may in theory allow us to disentangle the temperature, salinity/δ 18 Osw and pH signals. Here, we present a new Mg/Ca-Δ 47 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 Δ 47 calibration of Peral et al. (2018), allowing comparison between both Mg/Ca and Δ 47 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 Δ 47 may not be influenced by salinity or pH. However, our results show that Δ 47 temperature uncertainties still limit our ability to reconstruct pH and δ 18 O sw from the combination of Mg/Ca, δ 18 O and Δ 47 in a useful manner. We also find that disagreements between Mg/Ca and Δ 47 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 Δ 47 calibration of Peral et al. (2018), covering a range of temperature from -2 to 25.4 °C.