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Bomb radiocarbon chronologies in the Arctic, with implications for the age validation of lake trout (Salvelinus namaycush) and other Arctic species

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Abstract:

Radiocarbon generated by atmospheric testing of nuclear weapons (bomb radiocarbon) produced a strong signal with an abrupt onset in the 1950s, which serves as a dated marker for tracing oceanic circulation and confirming age in animals forming growth bands. Here, we report the first prebomb and postbomb radiocarbon chronologies for marine and freshwater environments in the Canadian Arctic, extend the radiocarbon chronology for the northwest Atlantic Ocean, and use the onset of the bomb signal to validate our age interpretations of lake trout (Salvelinus namaycush) in Arctic lakes. Both surface and deepwater Arctic chronologies became detectable on or around 1958, similar to the year of onset elsewhere in the world. In contrast, the freshwater Arctic chronology increased sharply in 1957, with a peak value sixfold higher than the adjacent marine environment. The radiocarbon content of the adult otolith core validated our age interpretation criteria for Arctic lake trout to an age of at least 50 years. Otolith growth in such slow-growing fish was so low as to be unresolvable under conventional examination with a dissecting microscope. With these new radiocarbon reference chronologies, age validation of a large number of Arctic organisms should now be possible.

Le radiocarbone généré par les essais atmosphériques d’engins nucléaires (radiocarbone de bombes) produit un fort signal qui apparaît abruptement dans les années 1950 et qui sert de marqueur daté pour suivre la circulation océanique et pour confirmer l’âge chez les animaux qui portent des bandes de croissance. Nous présentons ici des chronologies au radiocarbone avant et après les essais nucléaires pour les environnements marins et d’eau douce de l’Arctique canadien; nous étendons cette chronologie au radiocarbone au nord-ouest de l’Atlantique et nous utilisons l’apparition du signal des bombes pour valider notre interprétation de l’âge de touladis (Salvelinus namaycush) dans des lacs arctiques. Les chronologies de l’Arctique, tant en eaux superficielles que profondes, sont devenues décelables en ou vers 1958, comme ailleurs dans le monde. En revanche, la chronologie arctique en eau douce accuse un net accroissement en 1957, avec une valeur du maximum six fois plus élevée que dans l’environnement marin adjacent. La concentration en radiocarbone du noyau des otolithes des adultes valide nos critères d’interprétation de l’âge chez les touladis arctiques jusqu’à l’âge d’au moins 50 ans. La croissance des otolithes chez ces poissons à développement lent est si faible qu’elle ne peut être interprétée par l’examen habituel à la loupe binoculaire. Ces nouvelles chronologies de référence de l’Arctique devraient permettre maintenant de valider la détermination de l’âge chez un grand nombre d’organismes arctiques.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2008

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