生物地球化学：最終氷期のバイオマス燃焼の急激な変化

過去の大気メタン（CH₄）変動の原因を理解することは、CH₄と全球の気候と陸域の生物地球化学循環の関係を特徴付けるために重要である。氷床コアの大気CH₄の記録には、ダンスガード・オシュガー（DO）イベントとハインリッヒイベント（HE）として知られている最終氷期期間の急激な気候変動と関連した急速な変動が含まれている。こうしたCH₄変動の駆動要因はよく分かっていないが、同位体的に識別可能な異なる排出カテゴリー（微生物、発熱性、地質学的）の強度に敏感な、大気CH₄の安定同位体組成の氷床コア測定により制約を与えることができる。今回我々は、WAIS DivideとTalos Domeの氷床コアから得た数十年スケールのδ¹³C–CH₄とδD–CH₄の測定結果を提示し、HEのCH₄パルスと同時期に起きたδ¹³C–CH₄の急激な1‰の増加と、DOのCH₄増加と同時期に起きたδ¹³C–CH₄の0.5‰の増加を特定した。δD–CH₄は、CH₄が急激に変化する間ほとんど変動していなかった。我々は、こうした同位体シフトを解釈するためにボックスモデルを用い、δ¹³C–CH₄の微生物による排出が一定と仮定することで、HEおよびDOイベントに関連した熱帯降雨の急激な変動は、¹³Cに富んだ発熱性CH₄排出を強化し、拡大解釈すると全球の山火事の範囲を90～150％拡大したと提案する。炭素循環のボックスモデリング実験によって、結果として放出された陸域の炭素が、HEに関連した急激なCO₂増加の3分の1から全てを引き起こした可能性があることが示唆された。今回の知見は、山火事レジームと陸域の炭素循環が、最終氷期の過去の急激な気候変動と同時期に大きく変動していたことを示唆している。

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