Abstract. The Last Glacial Maximum (LGM, 21 000 years ago) is one of the suite of paleoclimate simulations included in the current phase of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6). It is an interval when insolation was similar to the present, but global ice volume was at a maximum, eustatic sea level was at or close to a minimum, greenhouse gas concentrations were lower, atmospheric aerosol loadings were higher than today, and vegetation and land-surface characteristics were different from today. The LGM has been a focus for the Paleoclimate Modelling Intercomparison Project (PMIP) since its inception, and thus many of the problems that might be associated with simulating such a radically different climate are well documented. The LGM state provides an ideal case study for evaluating climate model performance because the changes in forcing and temperature between the LGM and pre-industrial are of the same order of magnitude as those projected for the end of the 21st century. Thus, the CMIP6 LGM experiment could provide additional information that can be used to constrain estimates of climate sensitivity. The design of the Tier 1 LGM experiment (lgm) includes an assessment of uncertainties in boundary conditions, in particular through the use of different reconstructions of the ice sheets and of the change in dust forcing. Additional (Tier 2) sensitivity experiments have been designed to quantify feedbacks associated with land-surface changes and aerosol loadings, and to isolate the role of individual forcings. Model analysis and evaluation will capitalize on the relative abundance of paleoenvironmental observations and quantitative climate reconstructions already available for the LGM.

Abstract The evolution of past global ice sheets is highly uncertain. One example is the missing ice problem during the Last Glacial Maximum (LGM, 26 000-19 000 years before present) – an apparent 8-28 m discrepancy between far-field sea level indicators and modelled sea level from ice sheet reconstructions. In the absence of ice sheet reconstructions, researchers often use marine δ 18 O proxy records to infer ice volume prior to the LGM. We present a global ice sheet reconstruction for the past 80 000 years, called PaleoMIST 1.0, constructed independently of far-field sea level and δ 18 O proxy records. Our reconstruction is compatible with LGM far-field sea-level records without requiring extra ice volume, thus solving the missing ice problem. However, for Marine Isotope Stage 3 (57 000-29 000 years before present) - a pre-LGM period - our reconstruction does not match proxy-based sea level reconstructions, indicating the relationship between marine δ 18 O and sea level may be more complex than assumed.

Abstract During spermatogenesis, multiple testis-specific histone variants are involved in the dynamic chromatin transitions. H2BFWT is a primate testis-specific H2B variant with hitherto unclear functions, and SNPs of H2BFWT are closely associated with male non-obstructive infertility. Here, we found that H2BFWT is preferentially localized in the sub-telomeric regions and the promoters of genes highly expressed in testis from differentiated spermatogonia to early spermatocytes. Cryo-EM structural analysis shows that H2BFWT nucleosomes are defined by weakened interactions between H2A-H2BFWT dimer and H4, and between histone octamer and DNA. Furthermore, one of its SNPs, H2BFWTH100R further destabilizes nucleosomes and increases the nucleosome unwrapping rate by interfering with the interaction with H4K91. Our results suggest that H2BFWT may be necessary for the regulation of spermatogenesis-related gene expression by decreasing transcriptional barriers, and that H2BFWTH100R overdrives its nucleosome-destabilizing effects which causes infertility.

Despite extensive investigation, the nature and causes of the Mid-Pleistocene Transition remain enigmatic. In this work, we assess its linkage to asynchronous development of bipolar ice sheets by synthesizing Pleistocene mid- to high-latitude proxy records linked to hemispheric ice sheet evolution. Our results indicate substantial growth of the Antarctic Ice Sheets (AISs) at 2.0 to 1.25 million years ago, preceding the rapid expansion of Northern Hemisphere Ice Sheets after ~1.25 million years ago. Proxy-model comparisons suggest that AIS and associated Southern Ocean sea ice expansion can induce northern high-latitude cooling and enhanced moisture transport to the Northern Hemisphere, thus triggering the Mid-Pleistocene Transition. The dynamic processes involved are crucial for assessing modern global warming that is already inducing asynchronous bipolar melting of ice sheets.

The Dabie–Sulu Orogen hosts the largest province of ultrahigh-pressure (UHP) rocks in the world. The post-collisional extension eroded and transported volumes of rocks from the Dabie Orogen to adjacent basins, causing a lack of information about the orogen and thus obstructing our understanding of the exhumation process of UHP rocks. In addition, the mechanisms that triggered the post-collisional extension and affected the petrological-tectonic units of the orogen are still unclear. This study is focused on the time in which the present tectonic framework in the Dabie Orogen took place, selecting Early Cretaceous plutons in the eastern part of the orogen and carrying out detailed zircon LA-ICP-MS U-Pb dating and crystallization depth calculation. The zircon dating results show that the emplacement time of the Meichuan and Luannitan plutons and the Penghe superunit of the Zhubuyuan pluton are all ~128 Ma, while the Huangbai superunit of the Zhubuyuan pluton and the Longmianzhai pluton formed at ~125 Ma. The emplacement time and later anatexis of the Baimajian pluton occurred at ~128 and ~122 Ma, respectively. The results of the Al-in-hornblende geobarometer show that plutons of ~128 Ma have a similar crystallization depth, while plutons of ~125 Ma range from 7.6 to 9.5 km. The Baimajian pluton has a greater crystallization depth. Combined with the existing achievements, a conclusion can be drawn that the present tectonic framework of the Dabie Orogen began to form from ~128 Ma.

Abstract Permafrost is a potentially important source of deglacial carbon release alongside deep-sea carbon outgassing. However, limited proxies have restricted our understanding in circumarctic regions and the last deglaciation. Tibetan Plateau (TP), the Earth’s largest low-latitude and alpine permafrost region, remains underexplored. Using speleothem growth phases, we reconstruct TP permafrost thawing history over the last 500,000 years, standardizing chronology to investigate Northern Hemisphere permafrost thawing patterns. We find that, unlike circumarctic permafrost, TP permafrost generally initiates thawing at the onset of deglaciations, coinciding with Weak Monsoon Intervals and sluggish Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) during Terminal Stadials. Modeling elaborates that the associated Asian monsoon weakening induces anomalous TP warming through local cloud–precipitation–soil moisture feedback. This, combined with high-latitude cooling, results in asynchronous boreal permafrost thawing. During the last deglaciation, however, anomalous AMOC variability delayed TP and advanced circumarctic permafrost thawing. Our results indicate that permafrost carbon release, influenced by millennial-scale AMOC variability, may have been a non-trivial contributor to deglacial CO 2 rise.

The Dabie–Sulu Orogen hosts the largest area of ultrahigh-pressure (UHP) rocks in the world. There is still significant divergence regarding the exhumation process and mechanism of UHP rocks in the Dabie Orogen, which mainly resulted from the erosion of large volumes of rocks in the Orogen during the post-collisional stage. Based on detailed field investigations, this study discovered the occurrence of E–W-trending sinistral shear belts that developed on the northeastern Dabie Orogen. These shear belts formed under greenschist facies conditions and are characterized by steep foliation and gentle mineral lineation. E–W-trending shear belts developed in HP rocks with metamorphic ages ranging from 227 to 219 Ma and were cut by the older phase of ductile shear belts of the Tan-Lu Fault Zone, indicating that they were formed around 219–197 Ma. Based on a comprehensive analysis of existing data, it can be concluded that E–W-trending shear belts were formed during the exhumation process of HP–UHP rocks. When HP rocks returned to the shallow crust and the lower UHP rocks continued to move, stress concentration occurred in the HP rocks and further resulted in the formation of E–W-trending shear belts. The development of E–W-trending shear belts indicates that HP–UHP rocks had essentially returned to the shallow crust by the Late Triassic, marking the near completion of the exhumation process.