A detailed (ca. 100 yr resolution) and well-dated (18 AMS 14C dates to 23 cal. ka BP) record of latest Pleistocene–Holocene variations in terrigenous (eolian) sediment deposition at ODP Site 658C off Cap Blanc, Mauritania documents very abrupt, large-scale changes in subtropical North African climate. The terrigenous record exhibits a well-defined period of low influx between 14.8 and 5.5 cal. ka BP associated with the African Humid Period, when the Sahara was nearly completely vegetated and supported numerous perennial lakes; an arid interval corresponding to the Younger Dryas Chronozone punctuates this humid period. The African Humid Period has been attributed to a strengthening of the African monsoon due to gradual orbital increases in summer season insolation. However, the onset and termination of this humid period were very abrupt, occurring within decades to centuries. Both transitions occurred when summer season insolation crossed a nearly identical threshold value, which was 4.2% greater than present. These abrupt climate responses to gradual insolation forcing require strongly non-linear feedback processes, and current coupled climate model studies invoke vegetation and ocean temperature feedbacks as candidate mechanisms for the non-linear climate sensitivity. The African monsoon climate system is thus a low-latitude corollary to the bi-stable behavior of high-latitude deep ocean thermohaline circulation, which is similarly capable of rapid and large-amplitude climate transitions.

A faunal record of sea-surface temperature (SST) variations off West Africa documents a series of abrupt, millennial-scale cooling events, which punctuated the Holocene warm period. These events evidently resulted from increased southward advection of cooler temperate or subpolar waters to this subtropical location or from enhanced regional upwelling. The most recent of these events was the Little Ice Age, which occurred between 1300 to 1850 A.D., when subtropical SSTs were reduced by 3 degrees to 4 degrees C. These events were synchronous with Holocene changes in subpolar North Atlantic SSTs, documenting a strong, in-phase link between millennial-scale variations in high- and low-latitude climate during the Holocene.

The 2017–2027 National Academies' Decadal Survey, Thriving on Our Changing Planet, recommended Surface Biology and Geology (SBG) as a "Designated Targeted Observable" (DO). The SBG DO is based on the need for capabilities to acquire global, high spatial resolution, visible to shortwave infrared (VSWIR; 380–2500 nm; ~30 m pixel resolution) hyperspectral (imaging spectroscopy) and multispectral midwave and thermal infrared (MWIR: 3–5 μm; TIR: 8–12 μm; ~60 m pixel resolution) measurements with sub-monthly temporal revisits over terrestrial, freshwater, and coastal marine habitats. To address the various mission design needs, an SBG Algorithms Working Group of multidisciplinary researchers has been formed to review and evaluate the algorithms applicable to the SBG DO across a wide range of Earth science disciplines, including terrestrial and aquatic ecology, atmospheric science, geology, and hydrology. Here, we summarize current state-of-the-practice VSWIR and TIR algorithms that use airborne or orbital spectral imaging observations to address the SBG DO priorities identified by the Decadal Survey: (i) terrestrial vegetation physiology, functional traits, and health; (ii) inland and coastal aquatic ecosystems physiology, functional traits, and health; (iii) snow and ice accumulation, melting, and albedo; (iv) active surface composition (eruptions, landslides, evolving landscapes, hazard risks); (v) effects of changing land use on surface energy, water, momentum, and carbon fluxes; and (vi) managing agriculture, natural habitats, water use/quality, and urban development. We review existing algorithms in the following categories: snow/ice, aquatic environments, geology, and terrestrial vegetation, and summarize the community-state-of-practice in each category. This effort synthesizes the findings of more than 130 scientists.

The Society of Sigma Gamma Epsilon (SGE), Kent State University (KSU), and the geoscience community lost a loyal supporter, remarkable student mentor, and world-renowned paleontologist when Dr. Rodney M. “Rod” Feldmann died peacefully at home on May 1, 2024, at the age of 84. He is survived by his wife Dr. Carrie Schweitzer (Kent, OH), his daughter Aissa Feldmann (Durham, NC), and his brothers, Frank George (Helen) DuPree (Billings, MT) and Don Keck (Mary Grace) DuPree (Atlanta, GA).