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Rapid Antarctic ice sheet retreat under low atmospheric CO2

Authors :
Kimberly J. Hageman
Gary S. Wilson
Marie-Alexandrine Sicre
D. E. Kowalewski
Robert O. Smith
Nicholas R. Golledge
Catherine Beltran
Christian Ohneiser
François Mainié
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)
Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
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 de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
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University of Otago [Dunedin, Nouvelle-Zélande]
Antarctic Climate and Ecosystems Cooperative Research Centre (ACE-CRC)
Worcester State University [Worcester]
Variabilité de l'Océan et de la Glace de mer (VOG)
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)
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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)
Source :
EGU 2020, EGU 2020, 2020, Virtual, Austria. ⟨10.5194/egusphere-egu2020-12028⟩, EGU 2020, May 2020, Vienne, Austria. ⟨10.5194/egusphere-egu2020-12028⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
HAL CCSD, 2020.

Abstract

Over the last 5 Million years, outstanding warm interglacial periods (i.e. ‘super-interglacials’) occurred under low atmospheric CO2 levels that may feature extensive Antarctica ice sheet collapse. Here, we focus on the extreme super-interglacial known as Marine Isotope Stage 31 (MIS31) that took place 1.072 million years ago and is the subject of intense debate.Our Southern Ocean organic biomarker based paleotemperature reconstructions show that the surface ocean was warmer by ~5 °C than today between 50 °S and the Antarctic ice margin. We used these ocean temperature records to constrain the climate and ice sheet simulations to explore the impact of ocean warming on the Antarctic ice sheets. Our results show that low amplitude short term oceanic modifications drove the collapse of the West Antarctic Ice Sheet (WAIS) and deflation of sectors of the East Antarctic Ice Sheet (EAIS) resulting in sustained sea-level rise of centimeters to decimeters per decade.We suggest the WAIS retreated because of anomalously high Southern Hemisphere insolation combined with the intrusion of Circumpolar Deep Water onto the continental shelf under poleward-intensified winds leading to a shorter sea ice season and ocean warming at the continental margin. Under this scenario, the extreme warming we observe likely reflects the extensively modified oceanic and hydrological circulation patterns following ice sheet collapse. Our work highlights the sensitivity of the Antarctic ice sheets to relatively minor oceanic and/or atmospheric perturbations that could be at play in the near future.

Details

Language :
English
Database :
OpenAIRE
Journal :
EGU 2020, EGU 2020, 2020, Virtual, Austria. ⟨10.5194/egusphere-egu2020-12028⟩, EGU 2020, May 2020, Vienne, Austria. ⟨10.5194/egusphere-egu2020-12028⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....797fa2758e12d793f4ee722e6208dbf9