摘要
在变暖的地球上改进海平面预测的努力集中在确定地球过去间冰期温暖期的温度、海平面和极地冰盖的范围上1,2,3.．大约40万年前，在被称为海洋同位素阶段11 (MIS11)的间冰期，全球气温比现在高1到2摄氏度2海平面上升了6到13米1,3.．然而，超过10米的海平面估计已经被低估了，因为这需要来自南极东部冰盖的贡献3.其中包括MIS11，在此之前数百万年一直被认为保持稳定4,5．这里我们展示的是234南极东部冰下水域U的富集记录了冰盖对MIS11变暖的响应。在威尔克斯盆地内，冰下化学沉淀的蛋白石和方解石的积累记录234U(孤立的冰下水库中岩石-水接触的产物)比在海水中发现的高20倍。的时间尺度234铀富集是MIS11储层的开始。由234U循环观测到的劳伦蒂德冰原，其中234U在冰稳定时期积累6并因冰川消融而被冲进全球海洋7，我们解释了我们的东南极数据集，以代表MIS11威尔克斯盆地内的冰损失。的234在麦克默多干谷卤水中也观察到铀在威尔克斯盆地内的聚集8,9,10,表明11这些盐水起源于邻近的南极东部冰盖之下。卤盐的海洋起源10和细菌12这意味着MIS11的冰损失与海洋洪水有关。总的来说，这些数据表明，在更新世最温暖的间冰期之一，威尔克斯盆地的冰盖边缘退缩到靠近沉淀位置的地方，距离目前冰边缘的位置约700公里，假设目前的冰量，将贡献约3至4米13到全球海平面。
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确认
我们感谢J. Schutt, G. Faure和D. Schmidt在大象冰碛和a . Grunow和伯德极地岩石库收集的样本，他们提供了带有“PRR”前缀的样本。我们也感谢J. Paces, S. Hemming和T. Rasbury的投入。本研究由美国国家科学基金1644171资助
作者信息
作者及隶属关系
贡献
T.B.撰写了手稿，领导了这项研究，并发展了u系列方法。G.H.E.进行了模型模拟、示踪剂校准和u系列数据缩减。S.T.解释数据并进行建模。M.S.准备样品并进行清洁的实验室工作。gp进行了清洁实验室工作和示踪剂校准。N.McL。进行最大似然模型构建。B.H.解释数据。J.C.Z.进行了氧同位素分析。B.C.做了扫描电镜成像。 J.T.B. prepared samples and performed clean laboratory work.
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有利益竞争。
额外的信息
同行评审信息自然感谢Carli Arendt和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。
出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
扩展的数据图形和表格
图1 PRR16794样品图像。
一个,b，在可见光下显示的样品(与扩展数据表中报告的数据相对应的日期层位位置)1) (一个)和显示锰含量变化的扫描电子显微镜(SEM)/能量色散x射线能谱(EDS)组成图(绿色为高锰，黑色为低锰)(b)．
图2 PRR50489样品图像。
一个,b，在可见光下显示的样品(与扩展数据表中报告的数据相对应的日期层位位置)1) (一个)和显示Ca和Si的SEM/EDS成分图(b)．样品呈现出角度上的不整合，表明在再次开始堆积之前，样品在冰下进行了物理运动。Clct,方解石。
扩展数据图3模型约束234PRR39222的U生长历史。
插图照片显示了样品PRR39222在可见光下的δ位置234U测量标记。主图显示了测得的δ234PRR39222在三个视界处的U显示δ在增加234U从上到下(扩展数据表1)．由于钍(Th)含量高，我们无法确定地层年龄，因此无法确定可靠的δ234U我．图中的紫色曲线。3.表示可能的δ234U我顶部的值(较高的δ234U)和底部(下δ234U)任意形成时间。我们不知道的是这个样本形成的绝对时间或者它形成的持续时间。然而，我们确实知道:(1)δ234U我因为样本的顶部和底部必须位于这些紫色的线上;(2)样品必须小于1500 kyr，因为测得的δ234U不是长期均衡。除了这些已知条件外，我们可以假设PRR39222中的方解石可能是快速形成的，其形态表明:(1)形态，特别是叶片状sparite的辐射簇;(2)无不符合;(3)共享δ18O和δ13PRR50489的C成分与快速形成的方解石有关。文献资料及地质年代学约束载于扩展数据表1提供亚冰方解石形成速率的限制(0.5 mm kyr−1浅和5毫米kyr−1是陡峭的)。已知样品尺寸为4.5厘米，任何假设的沉淀速率转化为样品形成的时间持续时间为10-90 kyr。假设这些持续时间，同时要求样品的底部和顶部与图中的紫色曲线相交。3.，允许我们定义可能的δ234U我生长历史(图中黑色箭头)。3.)．模型化的速率234PRR39222记录的铀积累受假定的形成年龄控制较强，只有较窄的时间范围234U向内生长的历史与威尔克斯盆地其他流体历史一致。例如，如果样品是在1000 ka时形成的，我们可以预测δ的变化234U我从这个样本的顶部到底部大约是300%这种快速的生长历史导致δ234U的组成会导致δ234U成分远远超过在南极洲观测到的任何物质(> 6000‰)。然而，如果样本是在大约400 ka时形成的，预测的长入历史将与威尔克斯盆地的模型预测和测量数据相匹配。只有将PRR39222的形成时间大致小于500 ka的情况下，才会产生与蓝色曲线一致的向内生长历史。除上述分析外，低δ的出现234U(<500‰)在冰下流体中很少见，仅在该地区超过300 ka的样品中发现。总的来说，这表明234PRR39222记录的U生长历史至少与400 ka左右的形成相一致。
扩展数据图5稳态活度比234U和238U作为冲刷时间尺度的函数，对于三个不同的值234U射出因子。
虚线表示假定的δ水平234U在融水里。假定的风化时间尺度是1亿年。
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布莱克本，T，爱德华兹，g.h.，图拉齐克，S。et al。在温暖间冰期期间，南极洲东部威尔克斯盆地的冰撤退。自然583， 554-559(2020)。https://doi.org/10.1038/s41586-020-2484-5
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晚更新世间冰期期间威尔克斯冰下盆地冰盖对南大洋变暖的响应
自然通讯（2022）
冰质量损失对南极冰盖基础热态的敏感性
自然通讯（2022）
南极东部冰盖对过去和未来气候变化的响应
自然（2022）
