Changes in the atmospheric CH4 gradient between Greenland and Antarctica during the Holocene

High-resolution records of atmospheric methane over the last 11,500 years have been obtained from two Antarctic ice cores (D47 and Byrd) and a Greenland core (Greenland Ice Core Project). These cores show similar trapping conditions for trace gases in the ice combined with a comparable sampling resolution; this together with a good relative chronology, provided by unequivocal CH4 features, allows a direct comparison of the synchronized Greenland and Antarctic records, and it reveals significant changes in the interpolar difference of CH4 mixing ratio with time. On the average, over the full Holocene records, we find an interpolar difference of 44±7 ppbv. A minimum difference of 33±7 ppbv is observed from 7 to 5 kyr B.P. whereas the maximum gradient (50±3 ppbv) took place from 5 to 2.5 kyr B.P. A gradient of 44±4 ppbv is observed during the early Holocene (11.5 to 9.5 kyr B.P). We use a three-box model to translate the measured differences into quantitative contributions of methane sources in the tropics and the middle to high latitudes of the northern hemisphere. The model results support the previous interpretation that past natural CH4 sources mainly lay in tropical regions, but it also suggests that boreal regions provided a significant contribution to the CH4 budget especially at the start of the Holocene. The growing extent of peat bogs in boreal regions would also have counterbalanced the drying of the tropics over the second half of the Holocene. Finally, our model results suggest a large source increase in tropical regions from the late Holocene to the last millennium, which may partly be caused by anthropogenic emissions

High variablity of Greenland surface temperature over the past 4000 years estimated from trapped air in ice core

第2回極域科学シンポジウム　氷床コアセッション 11月16日（水） 国立極地研究所 2階大会議

An interlaboratory comparison of techniques for extracting and analyzing trapped gases in ice cores

We undertook an interlaboratory comparison of techniques used to extract and analyze trapped gases in ice cores. The intercomparison included analyses of standard reference gases and samples of ice from the Greenland Ice Sheet Project 2 (GISP2) site. Concentrations of CO₂, CH₄, the δ¹⁸O of O₂, the δ¹⁵N of N₂, and the O₂/N₂, and Ar/N₂ ratios were measured in air standards and ice core sampries. The standard reference scales for CO₂ and CH₄ were consistent at the ±2% level. The δᴼ²/N₂ and δ¹⁸O of O₂ measurements showed substantial deviations between the two laboratories able to measure these ratios. The deviations are probably related to errors associated with calibration of the working standards. The δᴬʳ/N₂ and δ¹⁵N of N₂ measurements were consistent. Five laboratories analyzed the CH₄ concentration in a 4.2-m section of the GISP2 ice core. The average of 20 discrete CH₄ measurements was 748±10 parts per billion by volume (ppbv). The standard deviation of these measurements was close to the total analytical uncertainty associated with the measurements. In all cases, those laboratories employing a dry extraction technique determined higher CH₄ values than laboratories using a wet extraction technique. The origin of this difference is unclear but may involve uncertainties associated with blank corrections. Analyses of the CO₂ concentration of trapped gases showed extreme variations which cannot be explained by analytical uncertainties alone. Three laboratories measured the [CO₂] on 21 discrete depths yielding an average value of 283±13 parts per million by volume (ppmv). In this case, the standard deviation was roughly a factor of 2 greater than the analytical uncertainties. We believe the variability in the measured [CO₂] results from impurities in the ice which may have compromised the [CO₂] of trapped gases in Greenland ice

Etude des variations passées du CO2 atmosphérique à partir de l'analyse de l'air piégé dans la glace : détermination du niveau pré-industriel, description de la transition âge glaciaire-holocène

L'objectif essentiel de ce travail est de déterminer les variations passées du CO2 atmosphérique à partir de l'analyse de l'air piégé dans la glace. Cette étude a été centrée sur deux époques du passé, à savoir : l'époque récente couvrant en particulier les derniers siècles, afin de déterminer le niveau en CO2 de l'atmosphère "pré-industrielle", la fin de la dernière glaciation (vers 18 000 B.P.) et la transition âge glaciaire-Holocène afin de préciser les résultats obtenus précédemment. Dans le premier chapitre, nous présentons les différents mécanismes conduisant au piégeage de l'air dans la glace et discutons les conditions à réunir pour que l'air analysé soit représentatif de l'atmosphère. Dans le deuxième chapitre, nous discutons la partie expérimentale de notre travail, en présentant en particulier les tests que nous avons faits sur notre méthode d'analyse et les résultats positifs de la comparaison de notre méthode avec celle utilisée par l'Institut de Physique de Berne. Nous concluons que la précision relative de nos résultats est inférieure à 4% et qu'ils sont représentatifs des variations en CO2 de l'atmosphère.pas de résum

Etude des variations du cycle du carbone au cours de l'Holocène à partir de l'analyse couplée CO2-CH4 piégés dans les glaces polaires

L'objectif de cette étude était de comprendre les échanges de carbone en atmosphère naturelle et, à terme, appréhender le cycle du carbone futur en atmosphère anthropisée, à partir de l'analyse des teneurs atmosphériques en dioxyde de carbone et méthane au cours de l'Holocène. Nous utilisons un modèle atmosphérique du méthane pour estimer la part relative de ses dources aux basses et hautes latitudes terrestres. L'étude des variations de CH4 permet de contraindre les effets de chacun des réservoirs de carbone sur les variations de CO2 sur la même période. Le rôle de l'océan semble avoir été prépondérant et avoir initié les variations du CO2 tandis que la biosphère continetale pourrait avoir joué un rôle de régulateur.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF