Abstract The origin of modern disjunct plant distributions in the Brazilian Highlands with strong floristic affinities to distant montane rainforests of isolated mountaintops in the northeast and northern Amazonia and the Guyana Shield remains unknown. We tested the hypothesis that these unexplained biogeographical patterns reflect former ecosystem rearrangements sustained by widespread plant migrations possibly due to climatic patterns that are very dissimilar from present-day conditions. To address this issue, we mapped the presence of the montane arboreal taxa Araucaria, Podocarpus, Drimys, Hedyosmum, Ilex, Myrsine, Symplocos , and Weinmannia , and cool-adapted plants in the families Myrtaceae, Ericaceae, and Arecaceae (palms) in 29 palynological records during Heinrich Stadial 1 Event, encompassing a latitudinal range of 30°S to 0°S. In addition, Principal Component Analysis and Species Distribution Modelling were used to represent past and modern habitat suitability for Podocarpus and Araucaria . The data reveals two long-distance patterns of plant migration connecting south/southeast to northeastern Brazil and Amazonia with a third short route extending from one of them. Their paleofloristic compositions suggest a climatic scenario of abundant rainfall and relative lower continental surface temperatures, possibly intensified by the effects of polar air incursions forming cold fronts into the Brazilian Highlands. Although these taxa are sensitive to changes in temperature, the combined pollen and speleothems proxy data indicate that this montane rainforest expansion during Heinrich Stadial 1 Event was triggered mainly by a less seasonal rainfall regime from the subtropics to the equatorial region.

Numerous studies use major element concentrations measured on continental margin sediments to reconstruct terrestrial climate variations. The choice and interpretation of climate proxies however differ from site to site. Here we map the concentrations of major elements (Ca, Fe, Al, Si, Ti, K) in Atlantic surface sediments (36°N–49°S) to assess the factors influencing the geochemistry of Atlantic hemipelagic sediments and the potential of elemental ratios to reconstruct different terrestrial climate regimes. High concentrations of terrigenous elements and low Ca concentrations along the African and South American margins reflect the dominance of terrigenous input in these regions. Single element concentrations and elemental ratios including Ca (e.g., Fe/Ca) are too sensitive to dilution effects (enhanced biological productivity, carbonate dissolution) to allow reliable reconstructions of terrestrial climate. Other elemental ratios reflect the composition of terrigenous material and mirror the climatic conditions within the continental catchment areas. The Atlantic distribution of Ti/Al supports its use as a proxy for eolian versus fluvial input in regions of dust deposition that are not affected by the input of mafic rock material. The spatial distributions of Al/Si and Fe/K reflect the relative input of intensively weathered material from humid regions versus slightly weathered particles from drier areas. High biogenic opal input however influences the Al/Si ratio. Fe/K is sensitive to the input of mafic material and the topography of Andean river drainage basins. Both ratios are suitable to reconstruct African and South American climatic zones characterized by different intensities of chemical weathering in well‐understood environmental settings.

Changes in deep ocean ventilation are commonly invoked as the primary cause of lower glacial atmospheric CO2. The water mass structure of the glacial deep Atlantic Ocean and the mechanism by which it may have sequestered carbon remain elusive. Here we present neodymium isotope measurements from cores throughout the Atlantic that reveal glacial-interglacial changes in water mass distributions. These results demonstrate the sustained production of North Atlantic Deep Water under glacial conditions, indicating that southern-sourced waters were not as spatially extensive during the Last Glacial Maximum as previously believed. We demonstrate that the depleted glacial δ(13)C values in the deep Atlantic Ocean cannot be explained solely by water mass source changes. A greater amount of respired carbon, therefore, must have been stored in the abyssal Atlantic during the Last Glacial Maximum. We infer that this was achieved by a sluggish deep overturning cell, comprised of well-mixed northern- and southern-sourced waters.

Abstract Coral‐based stable oxygen isotopes (δ 18 O) have been used as a proxy for sea surface temperature (SST) since the 1970s, and δ 18 O–SST calibration studies have been fundamental to assure robust and faithful SST reconstructions. Paleoclimatic studies based on corals from the tropical western South Atlantic (TWSA) are scarce, and the available coral species need to be calibrated to improve climate and environmental reconstructions. Siderastrea stellata , a slow‐growing coral, is a potential species to be explored as a coral archive in the TWSA. We provide the first multi‐site δ 18 O–SST calibration for the coral S . stellata from three locations at the TWSA: Todos os Santos Bay, Tamandaré and the Rocas Atoll. Pseudo‐coral δ 18 O calculations derived from gridded SSS and SST show that the contributions of SSS and SST to coral δ 18 O are expected to be different at each site. Weighted least squares linear regressions performed between the δ 18 O and SST generated the following calibrations equations: δ 18 O = −0.18 (±0.02) × SST (°C) + 1.90 (±0.47) for Todos os Santos Bay; δ 18 O = −0.18 (±0.02) × SST (°C) + 1.54 (±0.67) for Tamandaré; and δ 18 O = −0.16 (±0.03) × SST (°C) + 1.24 (±0.71) for the Rocas Atoll. The δ 18 O‐SST sensitivity of S . stellata from the TWSA is similar to that of other slow‐growing species of the genus and consistent with the expected δ 18 O‐SST sensitivity of other species reported in the literature. These calibrations will allow future SST reconstructions based on δ 18 O records from sub‐fossil and fossil S . stellata , an abundant species in the TWSA.