the Creative Commons Attribution 4.0 License.
the Creative Commons Attribution 4.0 License.
Stratigraphic noise and its potential drivers across the plateau of Dronning Maud Land, East Antarctica
- 1Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, Potsdam, Germany
- 2Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, Bremerhaven, Germany
- 3University of Bremen, MARUM – Centre for Marine Environmental Sciences and Faculty of Geosciences, Bremen, Germany
- 1Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, Potsdam, Germany
- 2Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, Bremerhaven, Germany
- 3University of Bremen, MARUM – Centre for Marine Environmental Sciences and Faculty of Geosciences, Bremen, Germany
Abstract. Stable water isotopologues of snow, firn, and ice cores provide valuable information on past climate variations. Yet, stratigraphic noise, introduced by the irregular deposition, wind driven erosion and redistribution of snow, impacts the utility of high resolution isotope records, especially in low accumulation areas. However, it is currently unknown how stratigraphic noise differs across the East Antarctic Plateau and how it is affected by local environmental conditions. Here, we assess the amount and structure of stratigraphic noise at seven sites along a 120 km transect on the plateau of Dronning Maud Land, East Antarctica. Replicated oxygen isotope records of 1 m length were used to estimate signal to noise ratios as a measure of stratigraphic noise, while accumulation rates (43–64 mm w.eq. a-1), snow surface roughness and slope inclinations gave insights on the local environmental settings. While we found a high amount of stratigraphic noise at all sites, there was also a considerable amount of spatial variability. At sastrugi dominated sites, higher stratigraphic noise coincided with higher surface roughness, steeper slopes, and lower accumulation rates, probably related to increased wind speeds. These results provide a first step to modelling stratigraphic noise and guide future exhibitions in adjusting their sampling strategies to maximise the usage of high resolution isotope records from low accumulation regions.
Nora Hirsch et al.
Status: open (until 09 Mar 2023)
-
RC1: 'Comment on egusphere-2022-1392', Massimo Frezzotti, 03 Feb 2023
reply
The paper by Hirsch et al. deals with the use stable water isotope of snow to provide information about stratigraphic noise on ice/firn core past climate record. The main tools used in this study are the analysis of the snow stable isotope collected at trench and snow cores at 4 sites in DML. The paper goal is the improving knowledge on the ratio between climate signal versus stratigraphic noise. The manuscript subject is appropriate for Cryosphere and the subject is very important, but I don't think this paper should be published as is.
Gli Autori utilizzano principalmente la stratigrafia isotopica senza altri indicatori fisico/chimici stratigrafici (ECM, DEP, nssSO4, cationi ecc.). I confronti con la stratigrafia chimica dell'elemento stabile (Na, Ca, Mg) potrebbero essere molto utili per definire l'isocrona e l'elemento chimico soggetto a riemissione come NO3 e Cl potrebbe essere indicatore di diffusione isotopica. A mio parere, l'influenza principale del rapporto segnale/rumore dovrebbe essere il rapporto tra la quantità di accumulo di neve e l'entità del sastrugi, gli autori usano come rugosità superficiale la DS delle altezze superficiali. I valori SD proposti come sub decametrici non sono realistici, l'altezza dei sastrugi sull'altopiano antartico varia da decametri (20-50 cm) a 1,5 metri. Infatti, nella figura 2 gli Autori riportano altezze della neve superficiale comprese tra 20 e 40 cm, dovute alla rugosità superficiale, e gli autori hanno riportato la pendenza in metri su scala chilometrica. Inoltre, la superficie dei sastrugi/rugosità varia continuamente durante le stagioni/anni, con ampiezza massima durante la primavera alla fine della stagione catabatica, mentre gli Autori utilizzano un'unica misurazione durante il periodo estivo (il periodo minimo di ampiezza più bassa). Gli autori hanno trascurato studi precedenti sulla variabilità locale dell'accumulo di neve dovuta alla morfologia dei sastrugi utilizzando misure di paletti (es. Mosley-Thompson et al., 1999; Ekaykin et al., 2002; Frezzotti et al., 2005, 2007; Kameda et al., 2008; Minghu et al., 2011). Questi studi hanno evidenziato la forte variabilità interannuale e la significativa variabilità spaziale a scala metrica dovuta a sastrugi e iato/erosione in accumulo, per siti con accumulo inferiore a 80-100 mm we per anno, come i siti studiati nel manoscritto proposto. Il vento tra 2 e 5 m/s è in grado di trasportare per sospensione ea velocità superiori a 5 m/s il vento è in grado di soffiare e poi sublimare la neve. Alla stazione di Kohnen si verificano per la maggior parte del tempo velocità del vento superiori a 2 m/s (Fig. 1 del manoscritto), lo sfregamento del vento e il basso accumulo sono i principali fattori di iato/erosione e la superficie vetrata con fessura termica rappresenta chiaramente questo fenomeno. Alla stazione di Kohnen, gli eventi di vento forte si verificano 10-20 volte all'anno, come determinato da Van As (2007), e producono cambiamenti nella rugosità della superficie. Nella figura 2 gli Autori correlano i minimi/massimi dell'isotopo comune nello stesso sito, ma con una differenza di circa il 10 per mille nel delta 18O che ipnotizza l'“isocrona” dello stesso evento o stagione nevosa. Questa differenza di valore non è realistica se sono "
Ekaykin, AA, et al. "Sottostima del tasso di accumulo di neve nell'Antartide centrale (stazione Vostok) derivata dalle misurazioni del palo." Meteorologia e idrologia russa 45 (2020): 132-140.
Ekaykin, Alexei A., et al. "I cambiamenti nella composizione degli isotopi e l'accumulo di neve alla stazione di Vostok, nell'Antartide orientale, negli ultimi 200 anni". Annali di Glaciologia 39 (2004): 569-575.
Frezzotti, Massimo, et al. "Variabilità spaziale e temporale dell'accumulo di neve nell'Antartide orientale dai dati di attraversamento". Journal of Glaciology 51.172 (2005): 113-124.
Frezzotti, Massimo, et al. "Variabilità spaziale e temporale del bilancio di massa superficiale vicino a Talos Dome, nell'Antartide orientale". Giornale di ricerca geofisica: superficie terrestre 112.F2 (2007).
Kameda, Takao, et al. "Variabilità temporale e spaziale del bilancio di massa superficiale a Dome Fuji, nell'Antartide orientale, con il metodo del palo dal 1995 al 2006". Rivista di Glaciologia 54.184 (2008): 107-116.
Mosley-Thompson, Ellen, et al. "Alla fine del 20° secolo, aumento della neve al Polo Sud
Minghu, Ding, et al. "Variabilità spaziale del bilancio di massa superficiale lungo un percorso trasversale dalla stazione di Zhongshan a Dome A, Antartide". Rivista di Glaciologia 57.204 (2011): 658-666.
accumulo." Journal of Geophysical Research: Atmospheres 104.D4 (1999): 3877-3886.
Van As, Dirk, Michiel R. Van Den Broeke e Michiel M. Helsen. "Eventi di forte vento e il loro impatto sul clima vicino alla superficie alla stazione di Kohnen sull'altopiano antartico". Scienza antartica 19.4 (2007): 507-519.
Nora Hirsch et al.
Nora Hirsch et al.
Viewed
| HTML | XML | Total | BibTeX | EndNote | |
|---|---|---|---|---|---|
| 95 | 25 | 5 | 125 | 2 | 2 |
- HTML: 95
- PDF: 25
- XML: 5
- Total: 125
- BibTeX: 2
- EndNote: 2
Viewed (geographical distribution)
| Country | # | Views | % |
|---|
| Total: | 0 |
| HTML: | 0 |
| PDF: | 0 |
| XML: | 0 |
- 1