Геохимия углерода и кислорода в морских карбонатах

1. Геохимия углерода и кислорода в морских карбонатах

Географический факультет СПбГУ
Геохимия углерода и кислорода в морских
карбонатах
Алексей Екайкин
Арктический и Антарктический НИИ
ekaykin@aari.ru

2.

Структура:
Углеродный цикл и его антропогенные изменения
d13C и d18O в карбонатах: углеродный цикл и палеоклимат
Климат кайнозоя по данным морских донных осадков

3.

Морские карбонаты
Фораминиферы
Swiftopecten swifti
Моллюски
Кораллы
Acropora palmata
Strombus gigas

4.

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

5.

Изотопный состав кальцитов
CaCO3
d13C
d18O
Стандарт PDB
“PDB” = Pee Dee Belemnite
13C/12C = 0.0112
0‰ d18OPDB = +31‰ d18OSMOW
Факторы, влияющие на изменение концентрации d18O:
- Изотопный состав воды
- Температура

6.

Изотопный состав карбонатов, как функция температуры

7.

Изотопный состав кальцитов
CaCO3
d13C
d18O
Стандарт PDB
“PDB” = Pee Dee Belemnite
13C/12C = 0.0112
0‰ d18OPDB = +31‰ d18OSMOW
Факторы, влияющие на изменение концентрации d18O:
- Изотопный состав воды
- Температура
T(°C) = 16.9 – 4.0d18Ocalcite + d18Oseawater

8.

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

9.

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

10.

Изотопный состав кальцитов
CaCO3
d13C
d18O
Стандарт PDB
“PDB” = Pee Dee Belemnite
13C/12C = 0.0112
0‰ d18OPDB = +31‰ d18OSMOW
Факторы, влияющие на изменение концентрации d13С:
- Изотопный состав DIC (растворенного неорганического
углерода): нет фракционирования!

11.

Изотопные преобразования в ходе углеродного цикла
volcanism
plankton -23 ‰
DIC +4 ‰
DIC +1 ‰
subduction
Изотопный состав углерода в карбонатах:
- Интенсивность перемешивания океана
- Интенсивность фотосинтеза в поверхностном слое океана

12.

13.

14.

[Rubino et al., 2013]

15.

Роль парниковых газов в
глобальном похолодании

16.

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

17.

18.

19.

Переход от плиоцена к плейстоцену

20.

Popov et al., 2010
Gamburtsev Mts.
Vostok
Lake
Young et al., 2011
Bell et al., 2011

21.

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