Геохимия углерода и кислорода в морских карбонатах

Структура:
Углеродный цикл и его антропогенные изменения
δ13C и δ18O в карбонатах: углеродный цикл и палеоклимат
Климат кайнозоя по данным морских донных осадков

Морские карбонаты

Фораминиферы в морских донных осадках
Непрерывное накопление в течение сотен тысяч и миллионов лет
Теплолюбивые и холоднолюбивые
Планктонные и бентосные

Изотопный состав кальцитов
Стандарт PDB
“PDB” = Pee Dee Belemnite
13C/12C = 0.0112
0‰ δ18OPDB = +31‰ δ18OSMOW
Факторы, влияющие на изменение концентрации δ18O:
- Изотопный состав воды
Температура
CaCO3
δ18O
δ13C

Изотопный состав карбонатов, как функция температуры

Изотопный состав кальцитов
Стандарт PDB
“PDB” = Pee Dee Belemnite
13C/12C = 0.0112
0‰ δ18OPDB = +31‰ δ18OSMOW
T(°C) = 16.9 – 4.0δ18Ocalcite + δ18Oseawater
Факторы, влияющие на изменение концентрации δ18O:
- Изотопный состав воды
Температура
CaCO3
δ18O
δ13C

Климат кайнозоя по данным морских донных осадков
Zachos et al., 2001

CO2, CH4
целлюлоза
ископаемая органика
DIC, DOC
Карбонаты (CaCO3)
Карбонаты (CaCO3)

Изотопный состав кальцитов
Стандарт PDB
“PDB” = Pee Dee Belemnite
13C/12C = 0.0112
0‰ δ18OPDB = +31‰ δ18OSMOW
CaCO3
δ18O
δ13C
Факторы, влияющие на изменение концентрации δ13С:
- Изотопный состав DIC (растворенного неорганического углерода): нет фракционирования!

Изотопные преобразования в ходе углеродного цикла
subduction
volcanism
Изотопный состав углерода в карбонатах:
- Интенсивность перемешивания океана
- Интенсивность фотосинтеза в поверхностном слое океана

[Rubino et al., 2013]

Роль парниковых газов в глобальном похолодании

Спасибо за внимание!
Больше информации об углеродном цикле:
http://www.ipcc.ch/report/ar5/index.shtml

Переход от плиоцена к плейстоцену

Popov et al., 2010
Vostok
Lake

Emiliani C. Pleistocene temperatures. Journal of Geology, 1955, v. 6, N 6. p. 538-578
Первый палеоклиматический ряд по данным морских донных осадков