cover image: Microscopic charcoals in ocean sediments off Africa track past fire intensity from the continent

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Microscopic charcoals in ocean sediments off Africa track past fire intensity from the continent

1 Dec 2023

Abstract Fires in Africa account for more than half of global fire-carbon emissions but the long-term evolution of fire activity and its link to global climate change remains elusive. Paleofire records provide descriptive information about fire changes through time, going beyond the range of satellite observations, although fire regime characteristics are challenging to reconstruct. To address this conceptual gap, we report here the abundance and morphometric data for a large set of microscopic charcoal samples ( n = 128) recovered from surface ocean sediments offshore Africa. We show that in subtropical Southern Africa, large and intense fires prevailing in open savanna-grassland ecosystems produce a high abundance of small and elongated microcharcoal particles. In contrast, in the forest ecosystems of equatorial and tropical regions of western and central Africa, low-intensity fires dominate, producing low amounts of squared microcharcoal particles. Microcharcoal concentration and morphotype in marine sediment records off Africa are thus indicative of fire regime characteristics. Applied to down-core marine charcoal records, these findings reveal that at orbital time-scale intense and large, open grassland-savanna fires occurred during wet periods in the sub-tropical areas. A strong contribution of fire carbon emissions during periods of precession and summer insolation maxima in the geological record is thus expected.

Authors

Aritina Haliuc, Anne-Laure Daniau, Florent Mouillot, Wentao Chen, Bérangère Leys, Valérie V. David, Vincent Hanquiez, Bernard Dennielou, Enno Schefuß, Germain Bayon, Xavier Crosta

Bibliographic Reference
Aritina Haliuc, Anne-Laure Daniau, Florent Mouillot, Wentao Chen, Bérangère Leys, et al.. Microscopic charcoals in ocean sediments off Africa track past fire intensity from the continent. Communications Earth & Environment, 2023, 4 (1), pp.133. ⟨10.1038/s43247-023-00800-x⟩. ⟨hal-04082024⟩
DOI
https://doi.org/10.1038/s43247-023-00800-x
HAL Collection
['IRD - Institut de recherche pour le développement', "Sciences De l'Environnement", "INSU - Institut National des Sciences de l'Univers", 'Université de Bretagne occidentale - Brest (UBO)', "Université d'Avignon", 'École Pratique des Hautes Études', 'CNRS - Centre national de la recherche scientifique', 'Aix Marseille Université', 'Université Paul-Valéry - Montpellier 3', 'Université de Bretagne Sud', "IFREMER : Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer", 'Institut Universitaire Européen de la Mer', 'Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive', "Thèses de l'IUEM", "Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale", 'OSU INSTITUT PYTHEAS', 'GIP Bretagne Environnement', 'Université Paris sciences et lettres', 'Université de Montpellier', 'GEO-OCEAN', 'TEST-DEV', 'MONTPELLIER-SUPAGRO', 'Institut National de Recherche en Agriculture, Alimentation et Environnement', 'INRAE Occitanie Montpellier', 'École pratique des hautes études - PSL', 'Publications UPVM texte intégral', 'Université de Montpellier (2015-2021)', 'Université de Montpellier - EPE', 'TEST3-HALCNRS', 'collection test', 'Réseau télédétection INRAE', 'Institut Agro', 'collection test 5', 'Institut écologie et environnement du CNRS']
HAL Identifier
4084364
Institution
['Universitatea Stefan cel Mare Suceava', 'Institute of Speleology, Romanian Academy, Clinicilor 5, 400006 Cluj-Napoca', 'Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1', "Institut national des sciences de l'Univers", 'École Pratique des Hautes Études', 'Université Paul-Valéry - Montpellier 3', 'Institut de Recherche pour le Développement', 'Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement', 'Institut Agro Montpellier', 'Avignon Université', 'Aix Marseille Université', 'Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237', 'Université de Bretagne Sud', "Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer", 'Université de Brest', 'Universität Bremen']
Laboratory
['MANSiD Research Center [Suceava]', 'Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques', "Observatoire aquitain des sciences de l'univers", 'Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive', "Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale", 'Geo-Ocean', 'Center for Marine Environmental Sciences [Bremen]']
Published in
France

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