Kumiko Goto-Azuma, Jean Jouzel, Françoise Vimeux, Lorraine E. Lisiecki, Kenji Kawamura, Jeffrey P. Severinghaus, Shuji Aoki, Maureen E. Raymo, Ryu Uemura, Okitsugu Watanabe, Koji Matsumoto, Hisakazu Nakata, Frédéric Parrenin, Takakiyo Nakazawa, Shuji Fujita, Yoshiyuki Fujii, Manuel A. Hutterli, Hideaki Motoyama, Center for Atmospheric and Oceanic Studies [Sendai], Tohoku University [Sendai], National Institute of Polar Research [Tokyo] (NiPR), Japan Meteorological Agency (JMA), Japan Atomic Energy Agency, Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Earth Sciences [Boston], Boston University [Boston] (BU), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL), École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X), Glaciers et ressources en eau d'altitude - Indicateurs climatiques et environnementaux (GREATICE), Scripps Institution of Oceanography (SIO), University of California [San Diego] (UC San Diego), University of California-University of California, British Antarctic Survey (BAS), Natural Environment Research Council (NERC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Scripps Institution of Oceanography (SIO - UC San Diego), and University of California (UC)-University of California (UC)
The Milankovitch theory of climate change proposes that glacial interglacial cycles are driven by changes in summer insolation at high northern latitudes(1). The timing of climate change in the Southern Hemisphere at glacial-interglacial transitions (which are known as terminations) relative to variations in summer insolation in the Northern Hemisphere is an important test of this hypothesis. So far, it has only been possible to apply this test to the most recent termination(2,3), because the dating uncertainty associated with older terminations is too large to allow phase relationships to be determined. Here we present a new chronology of Antarctic climate change over the past 360,000 years that is based on the ratio of oxygen to nitrogen molecules in air trapped in the Dome Fuji and Vostok ice cores(4,5). This ratio is a proxy for local summer insolation(5), and thus allows the chronology to be constructed by orbital tuning without the need to assume a lag between a climate record and an orbital parameter. The accuracy of the chronology allows us to examine the phase relationships between climate records from the ice cores(6-9) and changes in insolation. Our results indicate that orbital-scale Antarctic climate change lags Northern Hemisphere insolation by a few millennia, and that the increases in Antarctic temperature and atmospheric carbon dioxide concentration during the last four terminations occurred within the rising phase of Northern Hemisphere summer insolation. These results support the Milankovitch theory that Northern Hemisphere summer insolation triggered the last four deglaciations(3,10,11).