943 resultados para Bioclimatic horizons
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We investigate causes of the stratigraphic variation revealed in a 177 km, 400 MHz short-pulse radar profile of firn from West Antarctica. The profile covers 56 m depth, and its direction was close to those of the ice flow and mean wind. The average, near-surface accumulation rates calculated from the time delays of one radar horizon consistently show minima on leeward slopes and maxima on windward slopes, confirming an earlier study based on stake observations. The stratigraphic variation includes up to 30 m depth variation in individual horizons over tens of km, fold limbs that become progressively steeper with depth, and fold-hinge loci that change direction or propagate down-ice with depth over distances far less than predicted by the ice speeds. We use an accumulation rate model to show how local rate anomalies and the effect of ice speed upon a periodic variation in accumulation rate cause these phenomena, and we reproduce two key features seen in the stratigraphic variations. We conclude that the model provides an explanation of changes in spatial stratigraphy and local measures of accumulation history given the constraints of surface topography, ice and wind velocities, and a general accumulation rate for an area.
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Shallow ice cores were obtained from widely distributed sites across the West Antarctic ice sheet, as part of the United States portion of the International Trans-Antarctic Scientific Expedition (US ITASE) program. The US ITASE cores have been dated by annual-layer counting, primarily through the identification of summer peaks in non-sea-salt sulfate (nssSO(4)(2-)) concentration. Absolute dating accuracy of better than 2 years and relative dating accuracy better than 1 year is demonstrated by the identification of multiple volcanic marker horizons in each of the cores, Tambora, Indonesia (1815), being the most prominent. Independent validation is provided by the tracing of isochronal layers from site to site using high-frequency ice-penetrating radar observations, and by the timing of mid-winter warming events in stable-isotope ratios, which demonstrate significantly better than 1 year accuracy in the last 20 years. Dating precision to 1 month is demonstrated by the occurrence of summer nitrate peaks and stable-isotope ratios in phase with nssSO(4)(2-), and winter-time sea-salt peaks out of phase, with phase variation of < 1 month. Dating precision and accuracy are uniform with depth, for at least the last 100 years.
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Englacial horizons deeper than 100 m are absent within 100 MHz ground-penetrating radar (GPR) surface profiles we recorded on Clark and Commonwealth Glaciers in the Antarctic Dry Valleys region. Both glaciers show continuous bottom horizons to 280 m, with bottom signal-to-noise ratios near 30 dB. Density horizons should fade below 50 m depth because impermeable ice occurred by 36 m. Folding within Commonwealth Glacier could preclude radar strata beneath about 80 m depth, but there is no significant folding within Clark Glacier. Strong sulfate concentrations and contrasts exist in our shallow ice core. However, it appears that high background concentration levels, and possible decreased concentration contrasts with depth placed their corresponding reflection coefficients at the limit of, or below, our system sensitivity by about 77 m depth. Further verification of this conclusion awaits processing of our deep-core chemistry profiles.
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We track dated firn horizons within 400 MHz short-pulse radar profiles to find the continuous extent over which they can be used as historical benchmarks to study past accumulation rates in West Antarctica. The 30-40 cm pulse resolution compares with the accumulation rates of most areas. We tracked a particular set that varied from 30 to 90 m in depth over a distance of 600 km. The main limitations to continuity are fading at depth, pinching associated with accumulation rate differences within hills and valleys, and artificial fading caused by stacking along dips. The latter two may be overcome through multi-kilometer distances by matching the relative amplitude and spacing of several close horizons, along with their pulse forms and phases. Modeling of reflections from thin layers suggests that the - 37 to - 50 dB range of reflectivity and the pulse waveforms we observed are caused by the numerous thin ice layers observed in core stratigraphy. Constructive interference between reflections from these close, high-density layers can explain the maintenance of reflective strength throughout the depth of the firn despite the effects of compaction. The continuity suggests that these layers formed throughout West Antarctica and possibly into East Antarctica as well.
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lsochronal layers in firn detected with ground-penetrating radar (GPR) and dated using results from ice-core analyses are used to calculate accumulation rates along a 100 km across-flow profile in West Antarctica. Accumulation rates are shown to be highly variable over short distances. Elevation measurements from global positioning system surveys show that accumulation rates derived from shallow horizons correlate well with surface undulations, which implies that wind redistribution of snow is the leading cause of this variability. Temporal changes in accumulation rate over 25-185 year intervals are smoothed to along-track length scales comparable to surface undulations in order to identify trends in accumulation that are likely related to changes in climate. Results show that accumulation rates along this profile have decreased in recent decades, which is consistent with core-derived time series of annual accumulation rates measured at the two ends of the radar profile. These results suggest that temporal variability observed in accumulation-rate records from ice cores and GPR profiles can be obscured by spatial influences, although it is possible to resolve temporal signals if the effects of local topography and ice flow are quantified and removed.
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In this paper a detailed record of major ions from a 20 in deep firn core from Amundsenisen, western Dronning Maud Land, Antarctica, is presented. The core was drilled at 75degreesS, 2degrees E (2900 m.a.s.l.) during austral summer 1991/92. The following ions were measured at 3 cm resolution: Na+, Mg2+, Ca2+, Cl-, NO3-, SO42- and CH3SO3H (MSA). The core was dated back to 1865 using a combination of chemical records and volcanic reference horizons. The volcanic eruptions identified in this core are Mount Ngauruhoe, New Zealand (1974-75), Mount Agung, Indonesia (1963), Azul, Argentina (1932). and a broad peak that corresponds in time to Tarawera, New Zealand (1886), Falcon Island, South Shetlands, Southern Ocean (1885), and Krakatau, Indonesia (1883). There are no trends in any of the ion records, but the annual to decadal changes are large. The mean concentrations of the measured ions are in agreement with those from other high-altitude cores from the Antarctic plateau. At this core site there may be a correspondence between peaks in the MSA record and major El Nino-Southern Oscillation events.
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We previously reported a record of regionally significant volcanic eruptions in the North Pacific using an ice core from Eclipse Icefield (St. Elias Mountains, Yukon, Canada). The acquisition of two new ice cores from Eclipse Icefield, along with the previously available Eclipse Icefield and Mount Logan Northwest Col ice cores, allows us to extend our record of North Pacific volcanism to 550 years before present using a suite of four ice cores spanning an elevation range of 3 - 5 km. Comparison of volcanic sulfate flux records demonstrates that the results are highly reproducible, especially for the largest eruptions such as Katmai ( A. D. 1912). Correlation of volcanic sulfate signals with historically documented eruptions indicates that at least one-third of the eruptions recorded in St. Elias ice cores are from Alaskan and Kamchatkan volcanoes. Although there are several moderately large ( volcanic explosivity index (VEI) >= 4) eruptions recorded in only one core from Eclipse Icefield, the use of multiple cores provides signals in at least one core from all known VEI >= 4 eruptions in Alaska and Kamchatka since A. D. 1829. Tephrochronological evidence from the Eclipse ice cores documents eruptions in Alaska (Westdahl, Redoubt, Trident, and Katmai), Kamchatka (Avachinsky, Kliuchevoskoi, and Ksudach), and Iceland (Hekla). Several unidentified tephra-bearing horizons, with available geochemical evidence suggesting Alaskan and Kamchatkan sources, were also found. We present a reconstruction of annual volcanic sulfate loading for the North Pacific troposphere based on our ice core data, and we provide a detailed assessment of the atmospheric and climatic effects of the Katmai eruption.
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1944/1945 wurde in Cham-Hagendorn eine Wassermühle ausgegraben, die dank ihrer aussergewöhnlich guten Holzerhaltung seit langem einen prominenten Platz in der Forschung einnimmt. 2003 und 2004 konnte die Kantonsarchäologie Zug den Platz erneut archäologisch untersuchen. Dabei wurden nicht nur weitere Reste der Wassermühle, sondern auch Spuren älterer und jüngerer Anlagen geborgen: eine ältere und eine jüngere Schmiedewerkstatt (Horizont 1a/Horizont 3) sowie ein zweiphasiges Heiligtum (Horizonte 1a/1b). All diese Anlagen lassen sich nun in das in den neuen Grabungen erkannte stratigraphische Gerüst einhängen (s. Beil. 2). Dank der Holzerhaltung können die meisten Phasen dendrochronologisch datiert werden (s. Abb. 4.1/1a): Horizont 1a mit Schlagdaten zwischen 162(?)/173 und 200 n. Chr., Horizont 1b um 215/218 n. Chr. und Horizont 2 um 231 n. Chr. Ferner konnten in den neuen Grabungen Proben für mikromorphologische und archäobotanische Untersuchungen entnommen werden (Kap. 2.2; 3.11). In der vorliegenden Publikation werden der Befund und die Baustrukturen vorgelegt, (Kap. 2), desgleichen sämtliche stratifizierten Funde und eine umfassende Auswahl der 1944/1945 geborgenen Funde (Kap. 3). Dank anpassender Fragmente, sog. Passscherben, lassen sich diese zum Teil nachträglich in die Schichtenabfolge einbinden. Die mikromorphologischen und die archäobotanischen Untersuchungen (Kap. 2.2; 3.11) zeigen, dass der Fundplatz in römischer Zeit inmitten einer stark vom Wald und dem Fluss Lorze geprägten Landschaft lag. In unmittelbarer Nähe können weder eine Siedlung noch einzelne Wohnbauten gelegen haben. Die demnach nur gewerblich und sakral genutzten Anlagen standen an einem Bach, der vermutlich mit jenem Bach identisch ist, der noch heute das Groppenmoos entwässert und bei Cham-Hagendorn in die Lorze mündet (s. Abb. 2.4/1). Der antike Bach führte wiederholt Hochwasser ─ insgesamt sind fünf grössere Überschwemmungsphasen auszumachen (Kap. 2.2; 2.4). Wohl anlässlich eines Seehochstandes durch ein Überschwappen der Lorze in den Bach ausgelöst, müssen diese Überschwemmungen eine enorme Gewalt entwickelt haben, der die einzelnen Anlagen zum Opfer fielen. Wie die Untersuchung der Siedlungslandschaft römischer Zeit rund um den Zugersee wahrscheinlich macht (Kap. 6 mit Abb. 6.2/2), dürften die Anlagen von Cham-Hagendorn zu einer in Cham-Heiligkreuz vermuteten Villa gehören, einem von fünf grösseren Landgütern in diesem Gebiet. Hinweise auf Vorgängeranlagen fehlen, mit denen die vereinzelten Funde des 1. Jh. n. Chr. (Kap. 4.5) in Verbindung gebracht werden könnten. Diese dürften eher von einer der Überschwemmungen bachaufwärts weggerissen und nach Cham-Hagendorn eingeschwemmt worden sein. Die Nutzung des Fundplatzes (Horizont 1a; s. Beil. 6) setzte um 170 n. Chr. mit einer Schmiedewerkstatt ein (Kap. 2.5.1). Der Fundanfall, insbesondere die Schmiedeschlacken (Kap. 3.9) belegen, dass hier nur hin und wieder Geräte hergestellt und repariert wurden (Kap. 5.2). Diese Werkstatt war vermutlich schon aufgelassen und dem Verfall preisgegeben, als man 200 n. Chr. (Kap. 4.2.4) auf einer Insel zwischen dem Bach und einem Lorzearm ein Heiligtum errichtete (Kap. 5.3). Beleg für den sakralen Status dieser Insel ist in erster Linie mindestens ein eigens gepflanzter Pfirsichbaum, nachgewiesen mit Pollen, einem Holz und über 400 Pfirsichsteinen (Kap. 3.11). Die im Bach verlaufende Grenze zwischen dem sakralen Platz und der profanen Umgebung markierte man zusätzlich mit einer Pfahlreihe (Kap. 2.5.3). In diese war ein schmaler Langbau integriert (Kap. 2.5.2), der an die oft an Temenosmauern antiker Heiligtümer angebauten Portiken erinnert und wohl auch die gleiche Funktion wie diese gehabt hatte, nämlich das Aufbewahren von Weihegaben und Kultgerät (Kap. 5.3). Das reiche Fundmaterial, das sich in den Schichten der ersten Überschwemmung fand (s. Abb. 5./5), die um 205/210 n. Chr. dieses Heiligtum zerstört hatte, insbesondere die zahlreiche Keramik (Kap. 3.2.4), und die zum Teil auffallend wertvollen Kleinfunde (Kap. 3.3.3), dürften zum grössten Teil einst in diesem Langbau untergebracht gewesen sein. Ein als Glockenklöppel interpretiertes, stratifiziertes Objekt spricht dafür, dass die fünf grossen, 1944/1945 als Stapel aufgefundenen Eisenglocken vielleicht auch dem Heiligtum zuzuweisen sind (Kap. 3.4). In diesen Kontext passen zudem die überdurchschnittlich häufig kalzinierten Tierknochen (Kap. 3.10). Nach der Überschwemmung befestigte man für 215 n. Chr. (Kap. 4.2.4) das unterspülte Bachufer mit einer Uferverbauung (Kap. 2.6.1). Mit dem Bau eines weiteren, im Bach stehenden Langbaus (Kap. 2.6.2) stellte man 218 n. Chr. das Heiligtum auf der Insel in ähnlicher Form wieder her (Horizont 1b; s. Beil. 7). Von der Pfahlreihe, die wiederum die sakrale Insel von der profanen Umgebung abgrenzte, blieben indes nur wenige Pfähle erhalten. Dennoch ist der sakrale Charakter der Anlage gesichert. Ausser dem immer noch blühenden Pfirsichbaum ist es ein vor dem Langbau aufgestelltes Ensemble von mindestens 23 Terrakottafigurinen (s. Abb. 3.6/1), elf Veneres, zehn Matres, einem Jugendlichen in Kapuzenmantel und einem kindlichen Risus (Kap. 3.6; s. auch Kap. 2.6.3). In den Sedimenten der zweiten Überschwemmung, der diese Anlage um 225/230 n. Chr. zum Opfer gefallen war, fanden sich wiederum zahlreiche Keramikgefässe (Kap. 3.2.4) und zum Teil wertvolle Kleinfunde wie eine Glasperle mit Goldfolie (Kap. 3.8.2) und eine Fibel aus Silber (Kap. 3.3.3), die wohl ursprünglich im Langbau untergebracht waren (Kap. 5.3.2 mit Abb. 5/7). Weitere Funde mit sicherem oder möglichem sakralem Charakter finden sich unter den 1944/1945 geborgenen Funden (s. Abb. 5/8), etwa ein silberner Fingerring mit Merkurinschrift, ein silberner Lunula-Anhänger, eine silberne Kasserolle (Kap. 3.3.3), eine Glasflasche mit Schlangenfadenauflage (Kap. 3.8.2) und einige Bergkristalle (Kap. 3.8.4). Im Bereich der Terrakotten kamen ferner mehrere Münzen (Kap. 3.7) zum Vorschein, die vielleicht dort niedergelegt worden waren. Nach der zweiten Überschwemmung errichtete man um 231 n. Chr. am Bach eine Wassermühle (Horizont 2; Kap. 2.7; Beil. 8; Abb. 2.7/49). Ob das Heiligtum auf der Insel wieder aufgebaut oder aufgelassen wurde, muss mangels Hinweisen offen bleiben. Für den abgehobenen Zuflusskanal der Wassermühle verwendete man mehrere stehen gebliebene Pfähle der vorangegangenen Anlagen der Horizonte 1a und 1b. Obwohl die Wassermühle den 28 jährlichen Überschwemmungshorizonten (Kap. 2.2) und den Funden (Kap. 4.3.2; 4.4.4; 45) zufolge nur bis um 260 n. Chr., während gut einer Generation, bestand, musste sie mindestens zweimal erneuert werden – nachgewiesen sind drei Wasserräder, drei Mühlsteinpaare und vermutlich drei Podeste, auf denen jeweils das Mahlwerk ruhte. Grund für diese Umbauten war wohl der weiche, instabile Untergrund, der zu Verschiebungen geführt hatte, so dass das Zusammenspiel von Wellbaum bzw. Sternnabe und Übersetzungsrad nicht mehr funktionierte und das ganze System zerbrach. Die Analyse von Pollen aus dem Gehhorizont hat als Mahlgut Getreide vom Weizentyp nachgewiesen (Kap. 3.11.4). Das Abzeichen eines Benefiziariers (Kap. 3.3.2 mit Abb. 3.3/23,B71) könnte dafür sprechen, dass das verarbeitete Getreide zumindest zum Teil für das römische Militär bestimmt war (s. auch Kap. 6.2.3). Ein im Horizont 2 gefundener Schreibgriffel und weitere stili sowie eine Waage für das Wägen bis zu 35-40 kg schweren Waren aus dem Fundbestand von 1944/1945 könnten davon zeugen, dass das Getreide zu wägen und zu registrieren war (Kap. 3.4.2). Kurz nach 260 n. Chr. fiel die Wassermühle einem weiteren Hochwasser zum Opfer. Für den folgenden Horizont 3 (Beil. 9) brachte man einen Kiesboden ein und errichtete ein kleines Gebäude (Kap. 2.8). Hier war wohl wiederum eine Schmiede untergebracht, wie die zahlreichen Kalottenschlacken belegen (Kap. 3.9), die im Umfeld der kleinen Baus zum Vorschein kamen. Aufgrund der Funde (Kap. 4.4.4; 4.5) kann diese Werkstatt nur kurze Zeit bestanden haben, höchstens bis um 270 n. Chr., bevor sie einem weiteren Hochwasser zum Opfer fiel. Von der jüngsten Anlage, die wohl noch in römische Zeit datiert (Horizont 4; Beil. 10), war lediglich eine Konstruktion aus grossen Steinplatten zu fassen (Kap. 2.9.1). Wozu sie diente, muss offen bleiben. Auch der geringe Fundanfall spricht dafür, dass die Nutzung des Platzes, zumindest für die römische Zeit, allmählich ein Ende fand (Kap. 4.5). Zu den jüngsten Strukturen gehören mehrere Gruben (Kap. 2.9.2), die vielleicht der Lehmentnahme dienten. Mangels Funden bleibt ihre Datierung indes ungewiss. Insbesondere wissen wir nicht, ob sie noch in römische Zeit datieren oder jünger sind. Spätestens mit der fünften Überschwemmung, die zur endgültigen Verlandung führte und wohl schon in die frühe Neuzeit zu setzen ist, wurde der Platz aufgelassen und erst mit dem Bau der bestehenden Fensterfabrik Baumgartner wieder besetzt.
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Paleoenvironmental and paleoclimate reconstructions based on molecular proxies, such as those derived from leaf-wax biomarkers, in loess-paleosol sequences represent a promising line of investigation in Quaternary research. The main premise of such reconstructions is the synsedimentary deposition of biomarkers and dust, which has become a debated subject in recent years. This study uses two independent approaches to test the stratigraphic integrity of leaf-wax biomarkers: (i) long-chain n-alkanes and fatty acids are quantified in two sediment-depth profiles in glacial till on the Swiss Plateau, consisting of a Holocene topsoil and the underlying B and C horizons. Since glacial sediments are initially very poor in organic matter, significant amounts of leaf-wax biomarkers in the B and C horizons of those profiles would reflect postsedimentary root-derived or microbial contributions. (ii) Compound-specific radiocarbon measurements are conducted on n-alkanes and n-alkanoic (fatty) acids from several depth intervals in the loess section "Crvenka", Serbia, and the results are compared to independent estimates of sediment age. We find extremely low concentrations of plant-wax n-alkanes and fatty acids in the B and C horizons below the topsoils in the sediment profiles. Moreover, compound-specific radiocarbon analysis yields plant-wax 14C ages that agree well with published luminescence ages and stratigraphy of the Serbian loess deposit. Both approaches confirm that postsedimentary, root-derived or microbial contributions are negligible in the two investigated systems. The good agreement between the ages of odd and even homologues also indicates that reworking and incorporation of fossil leaf waxes is not particularly relevant either.
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In 2005, two ice cores with lengths of 58.7 and 57.6 m respectively to bedrock were recovered from the Miaoergou flat-topped glacier (43 degrees 03 ' 19 '' N, 94 degrees 19 ' 21 '' E; 4512 m a.s.l.), eastern Tien Shan. Pb-210 dating of one of the ice cores (57.6 m) was performed, and an age of AD 1851 +/- 6 at a depth of 35.2 m w.e. was determined. For the period AD 1851-2005, a mean annual net accumulation of 229 +/- 7 mm w.e. a(-1) was calculated. At the nearby oasis city of Hami (similar to 80 km from the Miaoergou flat-topped glacier) the annual precipitation rate is 38 mm w.e. a(-1), hence glacial meltwater is a major water supply for local residents. The surface activity concentration of Pb-210(ex) was found to be similar to 400 mBq kg(-1), which is higher than observed at other continental sites such as Belukha, Russia, and Tsambagarav, Mongolia, which have surface activity concentrations of 280 mBq kg(-1). The Pb-210 dating agrees well with the chronological sequence deduced from the annual-layer counting resulting from the seasonalities of delta O-18 and trace metals for the period AD 1953-2005, and beta-activity horizons resulting from atmospheric nuclear testing during the period AD 1962-63. We conclude that Pb-210 analysis is a suitable method for obtaining a continuous dating of the Miaoergou ice core for similar to 160 years, which can also be applied to other ice cores recovered from the mountains of western China.
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We generalize uniqueness theorems for non-extremal black holes with three mutually independent Killing vector fields in five-dimensional minimal supergravity in order to account for the existence of non-trivial two-cycles in the domain of outer communication. The black hole space-times we consider may contain multiple disconnected horizons and be asymptotically flat or asymptotically Kaluza–Klein. We show that in order to uniquely specify the black hole space-time, besides providing its domain structure and a set of asymptotic and local charges, it is necessary to measure the magnetic fluxes that support the two-cycles as well as fluxes in the two semi-infinite rotation planes of the domain diagram.
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L’histoire des religions ne saurait se passer d’une réflexion préalable sur ses propres conditions d’élaboration. Qu’est-ce qu’un « savoir religieux », qu’est-ce qu’un savoir « sur le religieux », en quoi et comment se distinguent-ils l’un de l’autre ? Ce livre est issu d’une série de recherches et d’enquêtes portant sur des horizons historiques et culturels contrastés. Il montre comment un scribe mésopotamien, un philosophe grec, un clerc bouddhiste, un égyptologue contemporain, un historien des religions, etc, élaborent leurs savoirs, comment ces savoirs se transforment et se perpétuent, quelles fonctions ils remplissent, qui les met en oeuvre, où et comment ils s’enracinent, pourquoi ils meurent.
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The distribution of trivalent and tetravalent cerium, Ce(III) and Ce(IV) respectively, in a lateritic profile from Madagascar, has been characterized by X-ray-absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy at the Ce LIII-edge on the LUCIA beamline (SOLEIL synchrotron, France). XANES spectra were acquired on bulk-rock samples as well as on specific lateritic minerals or polymineral zones (in-situ measurements) of the tonalite bedrock and the three overlying weathered horizons (C-, B- and A-horizons). Geochemically, the bedrock, and the A- and C-horizons show similar rare earth element content (REE = 363–405 mg/kg). They also display the same positive Ce-anomaly (CeCN/Ce∗ = 1.12–1.45), which is therefore likely to be inherited from the bedrock. In the B-horizon, the higher REE content (REE = 2194 mg/kg) and the larger Ce-anomaly (CeCN/Ce∗ = 4.26) are consistent with an accumulation zone caused by the evaporation of groundwater during the dry season. There is a good agreement between the Ce(III)/Cetotal ratio (XCe(III)) deduced from the positive Ce-anomaly (bulk-rock geochemical data) and that derived from XANES spectroscopy on the same bulk-rock samples (BR-XCe(III)-XANES) in the bedrock, and the C- and B-horizons. In the A-horizon, XANES measurements on bulk rock and minerals revealed a higher BR-XCe(III)-XANES (up to 100%) compared to the XCe(III) deduced from geochemical data (XCe(III) = 79%). The preservation of a positive Ce-anomaly in the A-horizon suggests that the Ce mobilization and redistribution during weathering occurred with no significant Ce fractionation from other trivalent REE. Remarkably, the only investigated sample where cerianite is observed belongs to the B-horizon. Within this horizon, Ce oxidation state varies depending on the microstructural position (porosity, cracks, clay-rich groundmass). The highest Ce(IV) concentrations are measured in cerianite (and aluminophosphates) localized in pores at the vicinity of Mn-rich domains (XCe(III)-XANES = 30–51%). Therefore, Ce fractionation from other REE is attributed to a Ce oxidation and precipitation potentially assisted by oxyhydroxide scavenging. In the C-horizon, Ce(III) and Ce(IV) are mainly distributed in REE-minerals of the rhabdophane group found in pores and cracks. The similarity between the Ce(III) proportion of rhabdophane grains (XCe(III)-XANES = 74–89%) with that of the bedrock (BR-XCe(III)-XANES = 79%) suggests no significant fractionation of Ce(III) and Ce(IV) between solution and mineral during the successive stages of primary REE-mineral alteration, transport in solution and secondary precipitation in the incipient stages of weathering. Overall, our novel spectroscopic approach shows that Ce is not necessarily oxidized nor fractionated from other REE during weathering in lateritic conditions. This implies that like Ce(III), Ce(IV) can be mobilized in aqueous fluids during weathering, possibly thanks to complexation with organic molecules, and can precipitate together with Ce(III) in secondary REE-bearing minerals. The corollary is that (paleo)redox reconstructions in soils and/or sediments based on Ce-anomaly in weathered rocks or minerals must be interpreted with caution.
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Organic soils in peatlands store a great proportion of the global soil carbon pool and can lose carbon via the atmosphere due to degradation. In Germany, most of the greenhouse gas (GHG) emissions from organic soils are attributed to sites managed as grassland. Here, we investigated a land use gradient from near-natural wetland (NW) to an extensively managed (GE) to an intensively managed grassland site (GI), all formed in the same bog complex in northern Germany. Vertical depth profiles of δ13C, δ15N, ash content, C / N ratio and bulk density as well as radiocarbon ages were studied to identify peat degradation and to calculate carbon loss. At all sites, including the near-natural site, δ13C depth profiles indicate aerobic decomposition in the upper horizons. Depth profiles of δ15N differed significantly between sites with increasing δ15N values in the top soil layers paralleling an increase in land use intensity owing to differences in peat decomposition and fertilizer application. At both grassland sites, the ash content peaked within the first centimetres. In the near-natural site, ash contents were highest in 10–60 cm depth. The ash profiles, not only at the managed grassland sites, but also at the near-natural site indicate that all sites were influenced by anthropogenic activities either currently or in the past, most likely due to drainage. Based on the enrichment of ash content and changes in bulk density, we calculated the total carbon loss from the sites since the peatland was influenced by anthropogenic activities. Carbon loss at the sites increased in the following order: NW < GE < GI. Radiocarbon ages of peat in the topsoil of GE and GI were hundreds of years, indicating the loss of younger peat material. In contrast, peat in the first centimetres of the NW was only a few decades old, indicating recent peat growth. It is likely that the NW site accumulates carbon today but was perturbed by anthropogenic activities in the past. Together, all biogeochemical parameters indicate a degradation of peat due to (i) conversion to grassland with historical drainage and (ii) land use intensification.