『Abstract
Chemical erosion in glacial environments is normally a consequence
of chemical weathering reactions dominated by sulphide oxidation
linked to carbonate dissolution and the carbonation of carbonates
and silicates. Solute fluxes from small valley glaciers are usually
a linear function of discharge. Representative glacial solute
concentrations can be drived from the linear association of solute
flux with discharge. These representative glacial concentrations
of the major ions are 〜25% of those in global river water. A 3-D
thermomechanically coupled model of the growth and decay of the
Northern Hemisphere ice sheets was used to simulate glacial runoff
at 100-year time steps during the last glacial cycle (130 ka to
the present). The glacially derived fluxes of major cations, anions
and Si over the glaciation were estimated from the product of
the glacial runoff and the representative glacial concentration.
A second estimate was obtained from the product of the glacial
runoff and a realistic upper limit for glacial solute concentrations
derived from theoretical considerations. The fluxes over the last
glacial cycle are usually less than a few percent of current riverine
solute fluxes to the oceans. The glacial fluxes were used to provide
input to an oceanic carbon cycling model that also calculates
changes in atmospheric CO2. The potential
change in atmospheric CO2 concentrations
over the last glacial cycle that arise from pertubations in glacial
solute fluxes are insignificant, being < 1 ppm.
Keywords: Glaciers; Chemical denudation rates; Global geochemical
cycles; Atmospheric CO2 concentrations』
『要旨
氷河環境での化学浸食は、通常は、炭酸塩溶解と結びついた硫化物の酸化および炭酸塩と珪酸塩の炭酸塩化が支配的な、一連の化学風化反応である。小さな谷氷河からの溶質フラックスは、普通は流出量の線形関数である。代表的な氷河溶質濃度は、流出量と溶質フラックスの線形関係から導ける。これらの主要イオンの代表的な氷河濃度は、世界の河川水の〜25%である。北半球氷床の成長と衰退の3次元熱物理的結合モデルが、最終氷期(13万年前から現在まで)の間を100年毎に氷河流出量をシミュレートするために用いられた。氷期全体の氷河由来の主要陽イオン、陰イオン、およびSiフラックスが、氷河流出量と代表的な氷河濃度の積から見積られた。二番目の見積りは、氷河流出量および理論的考察から導かれた氷河溶質濃度に対する現実的な上限値の積から得られた。最終氷期全体のフラックスは、普通、海洋へ流出する現在の河川の溶質フラックスの数パーセントより少ない。氷河フラックスは、大気CO2の変化も計算できる海洋炭素循環モデルに入力された。氷河溶質フラックスの変動から起こる最終氷期全体の大気CO2濃度の可能性のある変化は、わずかであり、1ppm以下である。』
1. Introduction
1.1. Chemical weathering in glaciated environments
1.2. Mechanisms of glacial chemical weathering
1.3. Glacial chemical weathering and atmospheric CO2
2. Methodology
2.1. Estimation of runoff
2.2. Estimation of glacial *Ca2+, HCO3-, *SO42-,
*Mg2+, *Na+, and *K+
fluxes
2.3. Estimation of CO2 perturbation by glacial
solutes via a carbon cycling model
3. Results and discussion
4. Conclusions
Acknowledgements
References