TEX ₈₆

TEX 86- это органический палеотермометр на основе на липиды мембран мезофильных морских Thaumarchaeota (ранее Marine Group 1 Crenarchaeota ).

• 1 Основы
• 2 Калибровки
• 3 Предостережения
  • 3.1 Наземные поступления
  • 3.2 Анаэробное окисление метана (AOM)
  • 3.3 Разложение
• 4 Применение
  • 4.1 Эоцен
• 5 Ссылки
• 6 Дополнительная литература

Мембранные липиды Thaumarchaeota состоят из (GDGT), которые содержат 0-3 циклопентановые части. Thaumarchaeota также синтезирует кренархеол, который содержит четыре циклопентановых фрагмента и один циклогексановый фрагмент и регио-изомер. Циклогексановые и циклопентановые кольца, образующиеся в результате внутренней циклизации одной из бифитановых цепей, оказывают выраженное влияние на точки тепловых переходов клеточной мембраны таумархеот. Исследования мезокосма показывают, что степень циклизации обычно определяется температурой роста

. Основываясь на относительном распределении изопреноидных GDGT, Schouten et al. (2002) предложили тетраэфирный индекс из 86 атомов углерода (TEX 86) в качестве заместителя для температуры поверхности моря (SST). GDGT-0 исключается из калибровки, поскольку он может иметь несколько источников, в то время как GDGT-4 опускается, поскольку он не показывает корреляции с SST и часто на порядок более распространен, чем его изомер и другие GDGT. Самая последняя калибровка TEX 86 вызывает два отдельных индекса и калибровки: TEX 86 использует ту же комбинацию GDGT, что и в исходном соотношении TEX 86 :

$Коэффициент\; GDGT-2\; =\; [GDGT-2]\; +\; [GDGT-3]\; +\; [GDGT-4\; \prime ]\; [GDGT-1]\; +\; [GDGT-2]\; +\; [GDGT-3]\; +\; [GDGT-4\; \prime ]\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; text\; \{GDGT\; ratio-2\}\}\; =\; \{\backslash \; tfrac\; \{[\{\backslash \; text\; \{GDGT-2\}\}]\; +\; [\{\backslash \; text\; \{GDGT-3\}\}]\; +\; [\{\backslash \; text\; \{GDGT-4\}\}\; \text{'}\; ]\}\; \{[\{\backslash \; text\; \{GDGT-1\}\}]\; +\; [\{\backslash \; text\; \{GDGT-2\}\}]\; +\; [\{\backslash \; text\; \{GDGT-3\}\}]\; +\; [\{\backslash \; text\; \{GDGT-4\}\}\; \text{'}\; ]\}\}\}$

Коэффициент-2 GDGT коррелирует с SST с помощью уравнения калибровки:

TEX 86 = 68,4 × log (коэффициент-2 GDGT) + 38,6.

TEX 86 имеет ошибку калибровки ± 2,5 ° C и основан на 255 осадках в верхней части керна.

TEX 86 использует комбинацию GDGT, которая отличается от TEX 86, удаляя GDGT-3 из числителя и полностью исключая GDGT-4 ':

$Коэффициент\; GDGT-1\; =\; [GDGT-2]\; [GDGT-1]\; +\; [GDGT-2]\; +\; [GDGT-3]\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; text\; \{GDGT\; ratio-1\}\}\; =\; \{\backslash \; tfrac\; \{[\{\backslash \; text\; \{\; GDGT-2\}\}]\}\; \{[\{\backslash \; text\; \{GDGT-1\}\}]\; +\; [\{\backslash \; text\; \{GDGT-2\}\}]\; +\; [\{\backslash \; text\; \{GDGT-3\}\}]\}\}\}$

GDGT отношение-1 коррелирует с SST с использованием уравнения калибровки:

TEX 86 = 67,5 × log (GDGT ratio-1) + 46,9.

TEX 86 имеет калибровку погрешность ± 4 ° C и основана на 396 пробах отложений с верхней части керна.

Существуют и другие калибровки (включая 1 / TEX 86, TEX 86 'и pTEX 86), которые следует учитывать при восстановлении температуры.

У этого прокси есть несколько предостережений, и этот список ни в коем случае не является исчерпывающим. Для получения дополнительной информации см.

Земные поступления

Индекс разветвленного и изопреноидного тетраэфира (BIT) может использоваться для измерения относительного речного поступления наземного органического вещества (TOM) в морскую среду (Hopmans et al. др., 2004). Индекс BIT основан на предположении, что GDGT-4 (также известный как кренархеол) происходит от морских Thaumarchaeota, а разветвленные GDGT происходят от наземных почвенных бактерий. Когда значения BIT превышают 0,4, отклонение>2 ° C включается в оценки TEX 86 SST. Однако изопреноидные GDGT могут быть синтезированы в земной среде и могут сделать значения BIT недостоверными (Weijers et al., 2006; Sluijs et al., 2007; Xie et al., 2012). Сильная ко-вариация между GDGT-4 и разветвленными GDGT в современных морских и пресноводных средах также предполагает общий или смешанный источник изопреноидных и разветвленных GDGT (Fietz et al., 2012).

Анаэробное окисление метана (AOM)

Метановый индекс (MI) был предложен, чтобы помочь различить относительный вклад метанотрофных Euryarchaeota в условиях, характеризующихся диффузным потоком метана и анаэробное окисление метана (АОМ) (Zhang et al., 2011). Эти сайты характеризуются отчетливым распределением GDGT, а именно преобладанием GDGT-1. -2 и -3. Высокие значения MI (>0,5) отражают высокие показатели АОМ, связанных с газовыми гидратами.

Деградация

Считается, что термическая зрелость влияет только на GDGT, когда температура превышает 240 ° C. Это можно проверить, используя соотношение конкретных изомеров опана . Кислородное разложение, которое является селективным процессом и разлагает соединения с разной скоростью, было показано, что оно влияет на значения TEX 86 и может смещать значения SST до 6 ° C.

Самая старая запись TEX 86 относится к средней юрской (~ 160 млн лет назад) и указывает на относительно теплую температуру поверхности моря. TEX 86 использовался для восстановления температуры на протяжении всей кайнозойской эры (65-0Ma) и полезен, когда другие прокси SST диагенетически изменены (например, планктонные фораминиферы ) или отсутствуют (например, алкеноны )

эоцен

TEX 86 широко использовались для реконструкции SST эоцена (55-34 млн лет назад). В течение раннего эоцена, Значения TEX 86 указывают на теплые SST широты в высоких южных полушариях (20-25 ° C) в соответствии с другими, независимо полученными заместителями (например, алкеноны, CLAMP, Mg / Ca ). В течение среднего и позднего эоцена районы высоких южных широт охлаждались, в то время как тропики оставались стабильными и теплыми. Возможные причины этого похолодания включают долгосрочные изменения в углекислом газе и / или изменения в реорганизации шлюза (например, Drake Passage ).

1. ^Schouten, S., Hopmans, EC, Schefus, E., and Sinninghe Damste. (2002)) Вариация распределения в морской мембране кренархеот l ipids: новый инструмент для восстановления древних температур морской воды ?. Earth and Planetary Science Letters, 204, 265.
2. ^Kim, J.-H., S. Schouten, E.C. Hopmans, B.Donner, J.S. Sinninghe Damsté. (2008) Глобальная калибровка керна отложений палеотермометра TEX86 в океане. Geochimica et Cosmochimica Acta, 72, 1154.
3. ^Schouten, S., Hopmans, EC, and Sinninghe Damsté, JS, 2013, Органическая геохимия липидов глицериндиалкилглицеринтетраэфира: обзор: Organic Geochemistry, т. 54, вып. 0, п. 19-61.
4. ^Вухтер, С., Схаутен, С., Кулен, М.Дж., и Синнингх Дамсте, Дж. С., 2004, Температурные вариации распределения липидов тетраэфирных мембран морских Crenarchaeota: значение для палеотермометрии TEX86: палеоокеанография, т. 19, нет. 4, стр. PA4028
5. ^Кога Ю., Нишихара, М., Мори, Х., Акагава-Мацусита, М., 1993, Полярные эфирные липиды метаногенных бактерий: структуры, сравнительные аспекты и биосинтез: микробиологические обзоры, т. 57, нет. 1, стр. 164-182
6. ^Ким, Ж.-Х., ван дер Меер, Дж., Схоутен, С., Хельмке, П., Уиллмотт, В., Сангиорги, Ф., Коч, Н., Хопманс, Э.С., и Damsté, JSS, 2010, Новые индексы и калибровки, полученные на основе распределения липидов кренархей изопреноидных тетраэфиров: значение для прошлых реконструкций температуры поверхности моря: Geochimica et Cosmochimica Acta, v. 74, no. 16, стр. 4639-4654.
7. ^Лю, З., Пагани, М., Зинникер, Д., ДеКонто, Р., Хубер, М., Бринкхейс, Х., Шах, С.Р., Леки, Р.М., и Пирсон, А., 2009 г., Global Похолодание во время перехода климата от эоцена к олигоцену: наука, т. 323, вып. 5918, стр. 1187-1190
8. ^Слуйс, А., Схоутен, С., Пагани, М., Вольтеринг, М., Бринкхейс, Х., Дамсте, Д.С.С., Диккенс, Г.Р., Хубер, М., Райхарт, Г.-Дж.., Штейн, Р., Маттиссен, Дж., Лоуренс, Л.Дж., Педентчук, Н., Бакман, Дж., Моран, К., и Экспедиция, С., 2006 г. максимум: Природа, т. 441, вып. 7093, стр. 610-613.
9. ^Холлис, С.Дж., Тейлор, К.В.Р., Хэндли, Л., Панкост, Р.Д., Хубер, М., Крич, Дж. Б., Хайнс, Б.Р., Крауч, Е.М., Морганс, HEG, Крэмптон, Д.С., Гиббс, С., Пирсон, П.Н., и Закос, Дж. К., 2012, История температуры в раннем палеогене в юго-западной части Тихого океана: согласование прокси и моделей: Earth and Planetary Science Letters, v. 349–350, no. 0, п. 53-66.
10. ^Схаутен, С., Хопманс, Э.С., и Синнингх Дамсте, Дж. С., 2013, Органическая геохимия липидов глицериндиалкилглицеринтетраэфира: обзор: Organic Geochemistry, т. 54, вып. 0, п. 19-61.
11. ^Чжан И Гэ; Zhang, Chuanlun L.; Лю, Сяо-Лэй; Ли, Ли; Хинрикс, Кай-Уве; Ноукс, Джон Э. (2011). «Метановый индекс: индикатор биомаркера липидных биомаркеров архей из тетраэфиров для обнаружения нестабильности морских газовых гидратов». Письма о Земле и планетологии. 307 (3–4): 525–534. Bibcode : 2011E PSL.307..525Z. doi : 10.1016 / j.epsl.2011.05.031.
12. ^Jenkyns, H., Schouten-Huibers, L., Schouten S. и Sinninghe-Damste, JS, 2012, Warm Middle Jurassic -раннемеловая высокоширотная температура поверхности моря из Южного океана. Климат прошлого, т. 8, стр.215-226
13. ^Слуйс, А., Схаутен, С., Дондерс, Т.Х., Шун, П.Л., Рол, У., Райхарт, Г.-Дж., Сангиорги, Ф., Ким, Ж.-Х., Синнингхе Дамсте, Дж. С., и Бринкхейс, Х., 2009 г., Теплые и влажные условия в Арктическом регионе во время термального максимума эоцена 2: Nature Geosci, т. 2, вып. 11, стр. 777-780.
14. ^Zachos, JC, Schouten, S., Bohaty, S., Quattlebaum, T., Sluijs, A., Brinkhuis, H., Gibbs, SJ, и Bralower, TJ, 2006, Экстремальное потепление прибрежных зон средних широт. океан во время палеоцен-эоценового теплового максимума: выводы из TEX86 и изотопных данных: Geology, v. 34, no. 9, стр. 737-740.
15. ^Пирсон, П.Н., ван Донген, Б.Е., Николас, С.Дж., Панкост, Р.Д., Схоутен, С., Сингано, Дж. М., и Уэйд, Б.С., 2007, Стабильный теплый тропический климат на протяжении эоценовой эпохи: Геология, т. 35, нет. 3, стр. 211-214.
16. ^Бейл, П.К., Схаутен, С., Слуйс, А., Райхарт, Г.-Дж., Захос, Дж. К., и Бринкхейс, Х., 2009, Эволюция температуры в юго-западной части Тихого океана в раннем палеогене: Природа, v. 461, № 7265, стр. 776-779.

В Викибуке Историческая геология есть страница по теме: TEX86