Anomalous widespread arid events in Asia over the past 550,000 years

Records of element ratios obtained from the Maldives Inner Sea sediments provide a detailed view on how the Indian Monsoon System has varied at high-resolution time scales. Here, we present records from International Ocean Discovery Program (IODP) Site U1471 based on a refined chronology through the past 550,000 years. The record's high resolution and a proper approach to set the chronology allowed us to reconstruct changes in the Indian Monsoon System on a scale of anomalies and to verify their relationships with established records from the East Asian Monsoon System. On the basis of Fe/sum and Fe/Si records, it can be demonstrated that the Asia continental aridity tracks sea-level changes, while the intensity of winter monsoon winds responds to changes in Northern Hemisphere summer insolation. Furthermore, the anomalies of continental aridity and intensity of winter monsoon winds at millennial-scale events exhibit power in the precession band, nearly in antiphase with Northern Hemisphere summer insolation. These observations indicate that the insolation drove the anomalies in the Indian Summer Monsoon. The good correspondence between our record and the East Asian monsoon anomaly records suggests the occurrence of anomalous widespread arid events in Asia.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

A monção de verão indiana e a monção de verão sul-americana e suas respostas a diferentes forçantes em alguns períodos-chave do Neógeno

In this work we present data from magnetic experiments and X-ray fluorescence for the record IODP U1471 located in the Maldives Inner Sea. Furthermore, we present data from magnetic experiments for the record NAP63 located in the São Paulo Bight. Magnetic experiments have provided insight into the preservation of magnetite in the sediments of the Maldives Inner Sea during early diagenesis. Here, we present high-resolution magnetic remanence data in the upper 15 meters of the sedimentary record, and detailed magnetic characterization on discrete samples from the upper 5.5 meters of the IODP Site U1471 record. It can be demonstrated that magnetite is rapidly reduced to greigite, with a large decrease in natural remanent magnetization below the upper two meters of the sedimentary record. The results suggest that current diagenesis could imprint almost 100,000 years of error in the chronology based on magnetostratigraphy. Element ratios data obtained from record U1471 also provided a detailed view of the changes of the Indian monsoon system on millennial timescales. Based on a refined chronology over the past 550,000 years, we reconstruct changes in the Indian Monsoon System on a scale of anomalies and verify their relationships with established records of the East Asian Monsoon System. The Fe/sum and Fe/Si records, shown that continental aridity in Asia tracks changes in sea level, while the intensity of winter monsoon winds responds to changes in Northern Hemisphere summer insolation. Furthermore, the anomalies in continental aridity and in the intensity of winter monsoon winds in millennial-scale events exhibit power in the precession band, almost in antiphase with Northern Hemisphere summer insolation. The good correspondence between our record and East Asian monsoon anomaly records suggests the occurrence of widespread anomalous arid events in Asia. In this same record, we further demonstrate, based on the high correlation of the Fe/K ratio with magnetic susceptibility, that during the middle to late Miocene, site U1471 received its load of detrital sediments mainly from the Ganges-Brahmaputra. Our data suggest that during the middle to late Miocene, the uplift of the Himalayas and the Tibetan Plateau strengthened the Indian Summer Monsoon and increased aridity in the Asian inland, initiating the deposition of red clay on the eastern Chinese loess plateau. In the NAP63 record, collected in São Paulo Bright, we demonstrate, based on the record of the high coercivity component of the acquisition of Isothermal Remanent Magnetization, that the delivery of sediments from the Rio da Prata was restricted due to the strong northeast winds during the intensification of the South America Summer Monsoon. We also demonstrate that during cold events in the Northern Hemisphere the South America Summer Monsoon was intensified.Neste trabalho apresentamos dados de experimentos magnéticos e de fluorescência de raios X para o registro IODP U1471 localizado no Mar Interior das Maldivas. Além disso, apresentamos dados de experimentos magnéticos para o registro NAP63 localizado no embaiamento de São Paulo. Experimentos magnéticos forneceram uma visão da preservação da magnetita nos sedimentos do Mar Interior das Maldivas durante o início da diagênese. Aqui, apresentamos dados de remanência de alta resolução nos 15 metros superiores do registro sedimentar, e uma caracterização magnética detalhada em amostras discretas dos 5,5 metros superiores do registro IODP Site U1471. Pode-se demonstrar que a magnetita é rapidamente reduzida a greigita, com uma grande diminuição da magnetização remanente natural abaixo dos dois metros superiores do registro sedimentar. Os resultados sugerem que a diagênese atual poderia imprimir quase 100 mil anos de erro na cronologia baseada na magnetoestratigrafia. Dados de elementos obtidos no registro U1471 também forneceram uma visão detalhada das mudanças do sistema de monções indiano em escalas de tempo milenar. Com base em uma cronologia refinada ao longo dos últimos 550 mil anos, reconstruímos as mudanças no Sistema de Monções Indiano em uma escala de anomalias e verificamos suas relações com registros estabelecidos do Sistema de Monções do Leste Asiático. Com base nos registos de Fe/soma e Fe/Si, pode ser demonstrado que a aridez continental da Ásia acompanha as mudanças no nível do mar, enquanto a intensidade dos ventos das monções de inverno responde às mudanças na insolação de verão no hemisfério Norte. Além disso, as anomalias da aridez continental e a intensidade dos ventos das monções de inverno em eventos de escala milenar exibem poder na banda de precessão, quase em antifase com a insolação de verão no hemisfério Norte. A boa correspondência entre o nosso registo e os registos de anomalias das monções do Leste Asiático sugere a ocorrência de eventos áridos anómalos generalizados na Ásia. Neste mesmo registro, demonstramos ainda, com base na alta correlação da razão Fe/K com a suscetibilidade magnética, que durante o Mioceno médio ao final, o local U1471 recebeu sua carga de sedimentos detríticos principalmente do Ganges-Brahmaputra. Nossos dados sugerem que durante o Mioceno médio e tardio, a elevação do Himalaia e do planalto tibetano fortaleceu as monções de verão indianas e aumentou a aridez no interior da Ásia, iniciando a deposição de argila vermelha no leste do planalto chinês de loess. No registro NAP63, coletado na Baía de São Paulo, demonstramos com base no registro do componente de alta coercividade da aquisição da Magnetização Remanente Isotérmica, que a entrada de sedimentos do Rio da Prata foi restrita devido aos fortes ventos de nordeste durante intensificação das monções de verão na América do Sul. Também demonstramos que durante eventos frios no hemisfério norte a monção de verão sul-americana foi intensificada

500 thousand years of climatic evolution of the Indian-Asian land mass: an eolian record from Maldives

A monção indiana está diretamente relacionada a inversão sazonal dos ventos controlada pela migração latitudinal da Zona de Convergência Intertropical (ITCZ). Em longo período os sistemas de monções são fortalecidos em resposta a períodos interglaciais (quentes e húmidos) e enfraquecidos em resposta a períodos glaciais (frios e secos). Durante os últimos 500 mil anos o clima global tem oscilado com uma periodicidade de ∼100 mil anos sendo controlado principalmente pela forçante orbital. Dados de testemunhos do Mar da Arábia, mostram que o aporte de sedimentos fluviais ocorre principalmente na parte noroeste com valores reduzidos à sudeste onde está localizada a República das Maldivas, que compreendem uma região distante o bastante das fontes fluviais de sedimento, sendo um local ideal para a obtenção de registros de sedimentos eólicos. Dados de satélite da pluma de poeira nas quatro diferentes estações do ano mostram que as Maldivas estão fortemente sob a influência da pluma de poeira relacionada a monção de inverno com ventos vindos de nordeste, tornando esta, uma região ideal parra o estudo das condições de aridez na área fonte na massa de terra indiano-asiática. Aqui nós apresentamos dados não destrutivos em alta resolução da Fluorescência do Raio X (XRF) e de magnetismos ambiental e de rocha dos vinte metros superiores do testemunho U1471, IODP EXP. 359, compreendendo um registro continuo de 500 mil anos. As boas correlações entre os diferentes elementos associados aos sedimentos terrígenos indicam que as variações nos dados de Fe, K, Al e Ti são robustas, sendo destes, o Fe, o elemento que menos apresentou ruído. Com a premissa de que, o aumento na extensão de regiões áridas na área fonte durante períodos frios está relacionada com o aumento na quantidade de elementos terrígenos que fluíram para as Maldivas, construímos um modelo de idade correlacionando os dados de Fe com os dados de δ18O, a alta resolução dos nossos dados e a boa correlação com os dados de δ18O permitiram identificar os Marine Isotope Stages (MIS) 1 ao 14. Dados de próxies paleoclimáticos como as razões, Al/Si, Fe/K e Sr/Ca indicam eventos abruptos extremamente húmidos em especial durante a transição MIS 5-6 sucedendo em poucas centenas de anos o evento Heinrich 11 (H11). Os dados de magnetismos ambiental e de rocha apontam para forte diagênese redutora de magnetita, formando minerais compostos de sulfeto de ferro, associada com a transição sulfato metano (SMT) na coluna sedimentar, abaixo desta transição a resposta magnética fica extremamente reduzida, mas ainda conserva as variações do sinal anterior a diagênese. Dados de First Order Reverse Curve (FORC) e de X Ray Absorption Near the Edge Structure (XANES) apontam a presença de magnetita bacteriana no topo do registro, mas devido ao caráter redutor do sedimento coluna abaixo e ao tamanho extremamente reduzido, Single Domain (SD), da magnetita bacteriana, este sinal está restrito ao topo do registro.The Indian monsoon is directly related to the seasonal inversion of the winds driven by the latitudinal migration of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). Over a long term, monsoon systems are strengthened in response to interglacial periods (hot and humid) and weakened in response to glacial periods (cold and dry). Over the last 500 thousand years the global climate has oscillated with a periodicity of ∼100 thousand years being controlled mainly by the orbital forcing. Data from the Arabian Sea cores show that the contribution of fluvial sediments occurs mainly in the northwestern part with reduced values to the southeast where the Republic of the Maldives is located, which comprise a region far enough from the fluvial sediment sources, being an excellent place for the obtaining records of dust. Satellite data of the dust in the four different seasons of the year show that the Maldives are strongly influenced by the winter monsoon with north-easterly winds, making this an ideal region for the study of arid conditions in the source area in the Indian-Asian landmass. Here we present non-destructive high-resolution X-ray Fluorescence (XRF) and, environmental and rock magnetisms data from the upper twenty meters of the U1471, IODP EXP. 359, comprising a continuous record of 500 thousand years. The good correlations between the different elements associated to the terrigenous sediments indicate that the variations in the Fe, K, Al and Ti data are robust, of which Fe is the least noise element. With the premise that the increase in the extent of arid regions in the source area during cold periods is related to the increase in the amount of terrigenous elements that flowed into the Maldives, we constructed an age model by correlating the Fe data with the data of δ18O, the high resolution of our data and the good correlation with the data of δ18O allowed to identify the Marine Isotope Stages (MIS) 1 to 14. Paleoclimatic proxy data as the reasons, Al / Si, Fe / K and Sr / Ca indicate extremely humid abrupt events, especially during the MIS 5-6 transition succeeding in a few hundred years the event Heinrich 11 (H11). Environmental and rock magnetism data point to strong magnetite reduction diagenesis, forming minerals composed of iron sulphide, associated with the methane sulphate transition (SMT) in the sedimentary column, below this transition the magnetic response is extremely reduced, but still conserved the variations of the pre-diagenesis signal. First Order Reverse Curve (FORC) and X Ray Absorption Near the Edge (XANES) data indicate the presence of bacterial magnetite at the top of the core, but due to the reduced character of the sediment column below and the extremely small size, Single Domain (SD), of bacterial magnetite, this signal is restricted to the top