planktic 과 생물 δ18O 신호 사이트에서 1146 현저히 다르에서 자신의 장기 및 단기적인 트렌드를 사 9 5Ma,을 가리키는 분리하의 지역 수문학과의 발전을 남극 빙하는 형성의 주요 구성 요소 cryosphere 중 늦은 메탄은(예를 들어,refs. 35,36). 혼합 레이어온 바닷물 δ18O 복원에 사이트 1146 또한 지원하는 상당한 변화는 동남 아시아 hydroclimate 발생한 후~8 엄마는 가속화에서~7 엄마는,그러나 나타나지 않와 밀접하게 연결되어 있는 남반구에 높은 위도 기후(생물 δ18O)니다.

사 7.1 6.9Ma,상단 바다의 온도 사이트에서 1146 문서 지속적인 냉각(~2°C 의 냉각),는 지속될 때까지~5.7Ma(Figs. 3b 및 4a). 이 냉각은 해수 δ18O 의 평균 및 진폭 변동성의 장기 증가와 관련이 있었다(보충 주 3;보충 그림 3). 9a,C),이전의 저해상도 study34 에 의해 지시 된 바와 같이. 이러한 경향은 신호 변경 및/또는 δ18O 의 구성 강수 및 유출 가능성이 변화와 관련된 기원 및/또는 계절의 강을 향해 더 많은 발음으며,계절과 온도 제어식의 계절 빗물 δ18O(즉,δ18O 고갈 겨울 precipitation37). 우리는 특성이 수문학적 변경 내에서 북부 남중국해 후~7 엄마를 냉각 및 건조의 아시아 대륙과 관련된 남쪽으로 이동의 평균 여름에 위치 Intertropical 융합 영역(ITCZ)결과에서는 감소의 영향에 대류 열대하고 강화 건조한 겨울 몬순해 동남 아시아에 있습니다. 건조 및 냉각에서 아시아 대륙에서~7 엄마에 의해 지원되는 독립적인 증거를 포함하여 강화된 먼지 속에서 북부 China38,식물 변화 중앙 China39 과의 증가를 의미한 입자 크기의 terrigenous 침전물 분수에서 사이트 1146 40. 또한,우위의 연체 동물의 그룹이 선호하는 차가운 건조한 조건에서 황토 및 paleosol 레이어 중국 중부의 사 7.1 및 5.5Ma 나타내는 지배적인 겨울 몬순 정권 이 period41.

에 대하여 이러한 중요한 수문학적 변경 내에서는 북반구의 의미 생물 δ18O 듯 상대적으로 겸손한,단계적 확장 빙하의 남극 빙 및/또는 깊은 물 냉각에서~7Ma(Figs. 2c 및 4f). 그러나,이 강의는 동남 아시안 겨울 몬순 후~7 엄마와 연결된 장기적인 경향으로 무거운 생물 δ18O maxima,절정에서 대부분의 강렬한 맥시마(TG22,20,14,12 간 5.8 및 5.5Ma)이내에 늦은 전체 중신세,기 전에 반전에 초기 조선(Figs. 2c 및 5f). 이 기간 동안 극단적인 사건,생물 δ18O 맴돌 가깝 3‰(~0.4–0.6‰증가)는 범위에서 늦은 조선 값과의 중간 사이의 값을 채 홀로세와 빙하 레벨에서 동일한 location18. 이전의 study42 는 이러한 강렬한 δ18O 최대 값을 남극의 얼음 부피 증가 에피소드와 관련시켰다. 그러나 사이트 1146 기록은 benthic δ18O maxima(TG22,20,14,12,4 및 T8)가 6.0 과 5 사이의 planktic δ18O maxima 와 일치 함을 보여줍니다.0Ma,을 나타내는 부수적인 변화에 깊은 물 δ18O 및 지역 문학은 밀접하게 연결하는 여분의 열대 북반구 기후의 변화(Fig. 5e,f). 혼합 층 온도는 이러한 이벤트 동안 2-3°C 의 동시 급격한 감소를 추가로 보여줍니다(그림 1). 5a),아열대 위도로 냉각되는 거대한 북반구를 암시한다. 의 발생 얼음 rafted 파편에 북 Pacific43 과 북 Atlantic44 침전물 코어가 추가로 나타내 북반구의 얼음 외국환 사이 6,5Ma. 확장의 북극 바다 얼음 동안 이러한 강렬한 찬 주문가 증가 긍정적인 반사율 피드백 증폭,냉각 및을 선호하는 아이스 성장이다. 함께 이러한 라인의 증거의 개발을 지원하는 임시 북반구의 빙상(예를 들어,그린란드,알래스카,래브라도)사이의 6.0 5.5Ma 는 매우 취약하는 일사량을 강요.

사이트 1146 기록 또한 공개 기후 냉각 및 강의 겨울 몬순서~7 엄마와 일치의 마지막 단계는 장기적인 글로벌 생물고 planktic δ13C decline27,28(LMCIS,Figs. 2a 및 4c,d). 이 중요한의 변화~1‰는 가까운 시작을 7.8Ma,되었으로 해석의 글로벌 감소에서 δ13C 의 용해 무기 탄소 수영장이지만,그 원인 남아 있는 토론(예를 들어,refs. 22,45,46). 일기 중에서 경쟁하고 가설이 글로벌 δ13C 감소에 연결하는 늦은 메탄의 확산 C4 초원이 있는 더 낮은 pCO2 및 감소 계절 강수량을 보유하고 있습니다. 이 대규모 확장은 해양에서 지상 탄소 풀 47,48,49 로 13C 의 이동을 초래 한 것으로 생각됩니다. 감소에 대 pCO2,연결,예를 들면,장기적인 변화에서 해양 및/또는 지상 탄소 재고 설명할 수 있는 기후 냉각 후~7 엄마와 관련된 equatorward 의 마이그레이션 ITCZ 및 수축 WPWP.

그라디언트 간의 저서와 planktic δ13C 또한 통찰력을 제공합으로 변경에 대 pCO2,에 의해 영향 때문에 두 가지 주요 요소 격리의 효율성 생물학적 펌프 및 평형 프로세스 사이의 상양 및 분위기 조(보충 참고 4;Supplementary Fig. 10). 평형 시간이 δ13C 에서 혼합된 표면층 바다의 전시 선형 상관관계의 비율 녹 무기 탄소 pCO2,도를 느리게 평형 상태와 높은 δ13C 혼합된 계층에 바다의 존경하는 분위기에서 저렴한 피 co2. 최근 시뮬레이션 모델을 보였다는 평형 가속에서 높은 대기 pCO2 감소의 동위원소의 불균형,리드게이 낮은 상 바다 δ13C 고,따라서,감소라 δ13C 표면의 깊은 물 masses50. 결과적으로,해양에서의 수직 δ13C 구배는 높은 대기 pCO2 하에서 완만 한 기울기를 나타내며 감소하는 pCO2 의 간격 동안 가파르다.

혼합 층 온도도 감소한 사이트 1146 에서~7Ma 후 플랑크틱과 벤 틱 δ13C 사이의 구배의 가파름(도 1). 3a,b)는 pCO2 수준이 감소하여 결국 6.0 에서 5.5Ma 사이의 일시적인 북반구 빙상의 형성을 가능하게하는 수준에 도달 함을 시사한다. 이 험 그라데이션을 나타내기도 합니다 장기간의 간격을 실질적으로 향상 해양 생산성 및 축적의 요금 바이오제닉 요소(“생물 꽃”원래에서 설명 ref. 51)태평양,인도 및 대서양의 수많은 위치(예:ref. 52 및 그 안에 참고 문헌). 동부 적도 태평양에서 오팔 및 탄산염 침착은 region46 의 생물 개화 피크 동안 7.0 에서 6.4Ma 사이에서 최대에 도달했습니다. 따라서,그럴듯한 시나리오는 변화에 영양 공급 및/또는 통로 자극 해양 생산성 후~7 엄마입니다. ~7Ma 후 글로벌 냉각과 관련된 극 온도 구배에 대한 적도의 가파름(그림 1). 3a,b;심판. 2)바람 구동 순환 및 강수 패턴에 대한 반향과 함께 해들리 및 워커 순환의 강화 촉진(예:ref. 53). 강화의 바람이 있을 수 있습에서 차례로 육성 용승과 바다를 수정하는 데 도움이,드라이브는 강렬한 생물 꽃을 통해 태평양을 향상된 탄소 저장을 감소 pCO2 에서 바다에서 긍정적인 의견을 반복입니다.

이전 작업은 lmcis 의 진폭이 해양 유역에서 다르다는 것을 보여주었습니다(예:ref. 54). 특히,비교 생물 δ13C 프로파일을 나타냅니라 태평양과 대서양을 강화하는 동안 최종 단계의 LMCIS(Fig. 6b;심판. 54). 가파른 inter-basinal 그 후~7Ma 설명할 수 없는 증가에 의해 생산 및 남쪽으로 이류의 북대서양 깊은 물이 상대적으로 따뜻한 및/또는 신선한(가벼운 δ18O)및 13C-농축된 물량이 나타납하지 않으로 확산 남대서양과 남쪽 바다,남아에 의해 영향을 받 추운,밀도(무거운 δ18O)및 δ13C 고갈 물 대중을 통해 늦은 메탄은(그림. 6a,b;심판. 54). 또는,험 inter-basinal δ13C 그 후~7Ma 의해 구동 될 수 있습니다 증가된 수출의 영양이 풍부한 바닷물은 낮은 미리 형성된 δ13C 에서 남쪽 바다 태평양으로(예를 들어,ref. 54)및/또는 저위도 태평양에서 1 차 생산성 및 영양 재생 강화.

후기 Miocene inter-basinal benthic δ18O 및 δ13C 구배의 비교. 늦은 Miocene δ13C 변화에 따른 세계 해양에서 δ13C 의 수직 분포. 간격 이상 평균 값 7-5 태평양,대서양,인도 및 남부 바다의 주요 사이트에 대한 Ma 는 심판에서 컴파일. 22,54,55,76,NADW:북대서양 심해,PCW:태평양 중앙 물.물. b 늦은 메탄은 진화의 인터-basinal 생물 δ18O 및 δ13C 그라데이션의 비교 태평양 ODP 사이트 1146 고 대서양 ODP 사이트 926 및 99922,23 고 적도 태평양 IODP 사이트 U133855 이상 간격 9-5Ma. 사이트 926 및 999 의 안정 동위 원소 데이터는 원래 게시 된 연령 모델에 플롯되어 있습니다. 간격 8.2-7.5Ma 에 걸쳐,사이트 u1338 연령 모델은 δ13C 레코드를 튜닝하여 사이트 1146 의 것으로 조정되었다. 라일락 음영 표 글로벌 δ13C 하락에 일치하는 planktic δ18O 증가하고 높은 진폭 경사의 변조 생물 δ18O. 블루 셰이딩 표시의 마지막 단계는 글로벌 δ13C 감소입니다. 밝은 오렌지색 음영은 5.5Ma 이후 기후 온난화를 표시합니다. 부드러운 곡선 b 에 장착하여 로컬에 가중 적어도 squared error(Lowess)방법

의 비교 생물 δ13C 프로필 사이트에서 U1338 에서 심해 적도 태평양 Ocean55 고 얕은 사이트 1146 에서 노스 웨스턴 아열대 태평양(Fig. 6b)는 7.2Ma 이후에 태평양 물 질량의 조성이 변했음을 보여준다. 의 융합 δ13C 후 기록 7.2Ma 음을 나타냅 확장 δ13C 고갈 central Pacific 깊은 물량으로 얕은 깊이의 절정 동안에 생물 bloom. 는 경우에 주로 구동에 의해 생산성 향상 및 영양 재생에 태평양과 인도양의 확장 12C 풍부한 깊은 물량이 7.2Ma 의미하기도 증가한 탄소 저장 깊은 태평양에 있습니다. 생물학적 펌프의 글로벌 효율은 격리 효율이 다른 고위도 및 저위도 지역 간의 균형을 반영합니다 56. 따라서,향상된 생산성 및 유기물에서 내보내기 열대와 아열대성 해양 증가할 수 있습 글로벌 격리 효율성과 낮은 대기 pCO2,경우에도 깊은 물 형성에서 발생하는 고위도 지역으로 비효율적인 생물학적 펌프입니다.

통합 생물 동위 원소의 데이터에서 사이트 1146 제공한 첫 번째 연속적인 높은 해결 시간 시리즈에서 하나의 사이트에 걸쳐 있는 마지막 16.4Myr(Fig. 7a). 이러한 확장된 기록을 추적의 전환을 따뜻한 메탄은 기후와 함께 단상 감소 및 높은 동적 남극 아이스 커버(까지~14Ma)에서는 점점 추워드 더 영구적이고 안정적인 빙상에서 늦은 Miocene17. 이러한 기록 또한 우리를 평가하는 장기적인 사이의 관계를 복사하고 강제로 응답 바다의/기후는 각인에서 생물 δ18O 신호입니다. 예를 들어,41kyr 경사주기는 7.7 와 7.2Ma 사이의 benthic δ18O 시리즈에서 특히 두드러진다(그림 1). 2c),중의 구성을 지구 궤도할 때,높은 진폭 변화에 경사가 적합한 매우 낮은 진폭 변화에 짧은 기발(보조 무화과. 3,4A,E). 병의 발병~80kyr 긴 긍정적인 여행에서는 생물 δ18O 을 중심으로 7.2Ma 특히 일치에 최소 경사(41kyr)및 편심(100kyr,400kyr,2.4Myr 진폭 변조)(Fig. 7b;보충도. 3). 경사 및 편심 최소값에서 고위도에서의 여름 일사량이 낮 으면 눈과 얼음이 녹는 것을 억제합니다. 이와 함께 기후를 강요 요소는 가능성이 육성된 지속적인 차가운 단계에서 높은 위도에는 지속되었을 통해 두 개의 연속된 경사 싸이클로 확장된 생물 δ18O 긍정적인 여행이다. 갱신 높은 진폭 변화에 편심과 운동을 함께로 최대 진폭 변화에 경사마을 몰고 리바운드 연속 사 7.2 및 7.0Ma.

중 늦은 메탄은 기후를 냉각하는 단계와 일치한의 적합성은 지구의 궤도. miocene to Pleistocene(16-0Ma)benthic δ18O 및 δ13C 기록 odp 사이트 1146,refs 에서 컴파일. 15,16,17,18 그리고이 작품. 파란색 화살표는 빙하 확장/심층 물 냉각의 주요 단계를 표시;3 태평양 표준시 부드러운:3 태평양 표준시 이동 평균. 라일락 쉐이딩은 benthic δ18O 의 planktic δ18O 증가 및 고 진폭 경사 변조와 일치하는 글로벌 δ13C 감소를 표시합니다. 파란색 음영은 글로벌 δ13C 감소의 최종 단계를 표시합니다. 밝은 오렌지색 음영은 5.5Ma 이후 기후 온난화를 표시합니다. b 의 비교 생물(C.wuellerstorfi 및/또는 C.mundulus)δ18O 에서 ODP 사이트 1146(15,16,17 이 작동하)궤도 매개변수(편심 및 경사에서 ref. 월 21 일)을 보여준 유사한 시퀀스의 기후 이벤트는 동안 세 메탄은 냉각 에피소드와 비슷한 배경 궤도 구성이 있습니다. 블루 셰이딩 표시는 냉각 에피소드를 다음과 같은 장시간의 높은 진폭에 변화를 경사에 적합한 저렴한 가변성에 짧은 기발(그레이 음영). 빛 오렌지 음영을 마크 일시적인 에피소드를 온난화에 일치하는 높은 진폭 변동성에서 짧은 편심

이 순서의 기후 이벤트뿐만 아니라,자신의 배경으로 궤도 구성이 매우 비슷하는 동안 이전 메탄은 냉각 에피소드:메탄은 기후 변화~13.동 남극 빙상의 주요 팽창과~9.0Ma 에서 덜 두드러진 후기 Miocene 냉각 단계를 초래 한 9Ma(그림 1). 7b). 에서 모든 세 인스턴스,41kyr 사이클 초기에에 서 생물 δ18O 신호는 동안 장기의 기간 동안 높은 진폭에 변화를 경사,합동으로 낮은 가변성에서 짧은 편심. 표시된 농축에서 생물 δ18O(0.2–0.3ppm 이상),나타내는 얼음의 성장 그리고/또는 깊은 물 냉각 끝으로의 간격과 일치하는 장기간에 최소*진동을 지속~100-200kyr. 이후 리바운드 최고의 일광욕,연결된 변화에 편심을 종(400 100kyr 변화),을 나타내의 에피소드는 일시적인 시 붕괴와 깊은 물 온난화입니다. 이 특별한 궤도 적합성이 나타나 순조로운 높은 위도에서 냉각하는,북반구와 남반구지만,경계 조건에 차이가 현저히 중에 이 세 가지의 간격으로 기후가 변경됩니다. 메탄은 냉각 단계에서 발생하는 훨씬 더 온난한 기후의 위상,특징으로 실질적으로 가벼운 것을 의미 생물 δ18O(Fig. 7a,b). 이 시간에 덜 광범위한 아이스 커버를 통해 남극었을 가능성이 보다 동적이고 높은 반응을 남반구 여름 insolation57,58,대조적으로 확대 남극 빙하는 동안 늦은 메탄은. 이고 장기적인 관점을 보여 비선형 응답 바다의/기후 시스템을 궤도 강의 역할을 하고 내부 의견 프로세스를 포함하여 빙 히스테리시스,위도 온도 그라디언트,바다 순환 CO2 교환 사이에 지상파,대기와 해양 저수지 등이 있습니다.

틀림없이,의 불확실성 CO2 을 강제로 중신세 동안 남아 있는 주요 과제 정의하기 위한 특성과 역동성의 따뜻한 기후 states. 하지만,현재 pCO2reconstructions 여 상당한 변화를 통해 늦은 중신세,수준으로하거나 약간의 상승을 산업화 이전 수준에 대한 불확실성 초과 200p.p.m 입니다. (시 컴파일에서 refs. 9,59,60)은 중요한 산업 전 현대 범위 내에서 CO2 강제력에 대한 가변성 및 민감도의 평가를 배제한다. 을 테스트하는 감성의 출력을 피 co2 불확실성,일부 시뮬레이션의 늦은 메탄은 기후를 사용하여 결합되는 분위기 바다 순환의 모델을 적용한 분위기 피 co2 농도에서는 산업혁명 이전의 범위(~280p.p.m.), 뿐만 아니라 더 높은 수준의 400-450p.p.m 입니다. (예를 들어,refs. 60,61). 이 연구들은 이러한 다른 pCO2 상태 하에서 북반구의 식생 분배 60 및 해빙 cover61 의 주요 변화를 나타냈다. 특히,숲의 영역을 감소 및 반사율의 유라시아 및 북아메리카 대륙에서 증가 낮은 pCO2,로 인해 현저히 낮은(4-10°C)균기온 및 감소 강수량 중 대 winter60. 이러한 연구 결과에서 계약을 이전 모델링 study62 는 발견되는 식물 변화보다 더 중요했다 paleogeography 결정에서 늦은 메탄은 기후입니다. 시뮬레이션을 의미 여름 SST 및 바다 얼음 농도에서는 북극 Ocean61 는 또한이 지역은 매우 민감한 상대적으로 작은 변화에 피 co2 으로,일년 내내 바다에 아이스 커버에서 우선한 중앙 북극 바다에서 산업혁명 이전 수준이는 반면,여름 조건은 얼음이없는 농도에서의 450p.p.m 입니다. 이 차이에 계절의 아이스를 덮은 중요한 의미하기 때문에 매우 다르 의견의 측면에서 반사율 및 열 교환으로 광범위한 영향을 위한 글로벌 climate61. 최근 시뮬레이션 모델의 조선 따뜻함이 또한 중요성을 강조 표시된 의견과 연관된 클라우드 반사율과 섞어 바다에서 운전에서 변경 오과 띠도한 온도 변화에도 불구하고,상대적으로 겸손에서 변경 pCO263,64,65,66.

데이터 본 연구에서 지원하는 아열대 기후로 냉각 및 강의는 동남 아시안 겨울 몬순 후~7 엄마들에 동시 감소하 pCO2(Figs. 3a 및 4b)경락 열 gradients2 를 가파르게하는 글로벌 컨텍스트 내에서. 우리가 추측하는 이 늦은 메탄은 기후 변화 관련이 있었고 상대적으로 작은 하락 pCO2,는 의해 증폭되고,함께 긍정적인 피드백. 변형에는 북반구음과 식물에서 콘서트와 변경에서는 바다 분위기 순환을 가능성이 있었는 수단이 운전하는 늦은 메탄은 기후와 같이하여 최신 모델링 시뮬레이션의 늦은 메탄은 climate60,61,62. 동적 행동의 기후 체계 사이의 9 5Ma 제안이 꽉 사이의 커플링의 탄소 주기 변화와 저 위도 기후 진화입니다. 특히,우리의 결과를 보여 그 변경에 남극의 얼음지의 기본 드라이버 늦은 메탄은 기후를 개발하고는 낮은 latitude 프로세스 등으며,바람을 강제로의 상단 바다 순환과 생산성에 강한 영향을 미쳤 기후 탄소 주기 dynamics. 처음부터의 추운 기후 조건에서~7Ma 동안 최종 단계의 LMCIS 과 일치한 강화의 아시안 겨울 몬순하고 강화하는 태평양의 생물학적 펌프,지속까지~5.5Ma. 이것은 변화에 글로벌 탄소 주기 관련의 전송은 지구 탄소에 냉각,건조 기후뿐만 아니라 변동은 탄소 저장 용량의 깊은 바다와 퇴적니다. 임시 북반구의 빙하는 사 6.0 5.5Ma 또한을 나타내는 대기 pCO2 수준을 맴돌고 닫을때 임계치에 도달에 필요한 북반구의 빙상으로 증가했습니다.