Abstract Antarctic sea ice plays a vital role in global climate via its impact on ocean circulation, biological productivity and CO2 partitioning between the ocean and the atmosphere. However, very little is known about its past history, especially in the southwestern Indian sector of the Southern Ocean (SO). We here provide new quantitative records of winter sea-ice concentration (WSIC) and duration (WSID), sea-surface temperatures (SST) and productivity in sediment core SK 200/33 (55°S – 45°E) from the Permanently Open Ocean Zone over the last 156,000 years. The new records, combined with regional records, indicate that the hydrological structures migrated northward by a few degrees of latitude during all glacial periods with the Southern Antarctic Circumpolar Current Front reaching the core site, the Antarctic Polar Front located at ~46°S and the winter sea ice (WSI) probably extending to ~49°S. In contrast, hydrological fronts and WSI edge migrated poleward by a couple of degrees of latitude during the early Holocene and last interglacial. Comparison to SST and WSI records from different sectors of the SO suggests higher amplitude variations in WSI in the Atlantic sector as compared to the Indian and western Pacific sectors over the last glacial-interglacial cycle, which we attribute to the presence of the Weddell Gyre transporting far to the north the sea ice produced in the Weddell Sea. The new records also suggest a drop in productivity in the POOZ during glacial periods, probably related to greater WSI extent and reduced growing season.

中文翻译：

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过去 156,000 年南大洋印度段南极海冰和古生产力变化

摘要 南极海冰通过影响海洋环流、生物生产力和二氧化碳在海洋和大气之间的分配，在全球气候中发挥着至关重要的作用。然而，人们对其过去的历史知之甚少，尤其是在南大洋 (SO) 的印度西南部地区。我们在这里提供了永久开放的冬季海冰浓度 (WSIC) 和持续时间 (WSID)、海面温度 (SST) 和沉积物核心 SK 200/33 (55°S – 45°E) 生产力的新定量记录过去 156,000 年的海洋区域。新记录与区域记录相结合，表明在所有冰期期间，水文结构向北迁移了几个纬度，南南极绕极流锋到达核心站点，位于~46°S 的南极极地锋和冬季海冰 (WSI) 可能延伸到~49°S。相比之下，在全新世早期和末次间冰期，水文前沿和 WSI 边缘向极地迁移了几个纬度。与来自 SO 不同部门的 SST 和 WSI 记录的比较表明，在最后一个冰期 - 间冰期循环中，与印度和西太平洋部门相比，大西洋部门的 WSI 幅度变化更大，我们将其归因于威德尔环流运输的存在遥远的北方是威德尔海产生的海冰。新记录还表明，冰川期 POOZ 的生产力下降，可能与 WSI 范围扩大和生长季节缩短有关。在全新世早期和末次间冰期，水文锋和 WSI 边缘向极地迁移了几个纬度。与来自 SO 不同部门的 SST 和 WSI 记录的比较表明，在最后一个冰期 - 间冰期循环中，与印度和西太平洋部门相比，大西洋部门的 WSI 幅度变化更大，我们将其归因于威德尔环流运输的存在遥远的北方是威德尔海产生的海冰。新记录还表明，冰川期 POOZ 的生产力下降，可能与 WSI 范围扩大和生长季节缩短有关。在全新世早期和末次间冰期，水文锋和 WSI 边缘向极地迁移了几个纬度。与来自 SO 不同部门的 SST 和 WSI 记录的比较表明，在最后一个冰期 - 间冰期循环中，与印度和西太平洋部门相比，大西洋部门的 WSI 幅度变化更大，我们将其归因于威德尔环流运输的存在遥远的北方是威德尔海产生的海冰。新记录还表明，冰川期 POOZ 的生产力下降，可能与 WSI 范围扩大和生长季节缩短有关。与来自 SO 不同部门的 SST 和 WSI 记录的比较表明，在最后一个冰期 - 间冰期循环中，与印度和西太平洋部门相比，大西洋部门的 WSI 幅度变化更大，我们将其归因于威德尔环流运输的存在遥远的北方是威德尔海产生的海冰。新记录还表明，冰川期 POOZ 的生产力下降，可能与 WSI 范围扩大和生长季节缩短有关。与来自 SO 不同部门的 SST 和 WSI 记录的比较表明，在最后一个冰期 - 间冰期循环中，与印度和西太平洋部门相比，大西洋部门的 WSI 幅度变化更大，我们将其归因于威德尔环流运输的存在遥远的北方是威德尔海产生的海冰。新记录还表明，冰川期 POOZ 的生产力下降，可能与 WSI 范围扩大和生长季节缩短有关。