The Melting Is in the Details Global sea level rises and falls as ice sheets and glaciers melt and grow, providing an integrated picture of the changes in ice volume but little information about how much individual ice fields are contributing to those variations. Knowing the regional structure of ice variability during glaciations and deglaciations will clarify the mechanisms of the glacial cycle. Clark et al. (p. 710 ) compiled and analyzed more than 5000 radiocarbon and cosmogenic surface exposure ages in order to develop a record of maximum regional ice extent around the time of the Last Glacial Maximum. The responses of the Northern and Southern Hemispheres differed significantly, which reveals how the evolution of specific ice sheets affected sea level and provides insight into how insolation controlled the deglaciation.

Large millennial-scale fluctuations of the southern margin of the North American Laurentide Ice Sheet occurred during the last deglaciation, when the margin was located between about 43 degrees and 49 degrees N. Fluctuations of the ice margin triggered episodic increases in the flux of freshwater to the North Atlantic by rerouting continental runoff from the Mississippi River drainage to the Hudson or St. Lawrence Rivers. We found that periods of increased freshwater flow to the North Atlantic occurred at the same time as reductions in the formation of North Atlantic Deep Water, thus providing a mechanism for observed climate variability that may be generally characteristic of times of intermediate global ice volume.

Abstract Thermal regimes are fundamental determinants of aquatic ecosystems, which makes description and prediction of temperatures critical during a period of rapid global change. The advent of inexpensive temperature sensors dramatically increased monitoring in recent decades, and although most monitoring is done by individuals for agency‐specific purposes, collectively these efforts constitute a massive distributed sensing array that generates an untapped wealth of data. Using the framework provided by the National Hydrography Dataset, we organized temperature records from dozens of agencies in the western U.S. to create the NorWeST database that hosts >220,000,000 temperature recordings from >22,700 stream and river sites. Spatial‐stream‐network models were fit to a subset of those data that described mean August water temperatures (AugTw) during 63,641 monitoring site‐years to develop accurate temperature models ( r 2 = 0.91; RMSPE = 1.10°C; MAPE = 0.72°C), assess covariate effects, and make predictions at 1 km intervals to create summer climate scenarios. AugTw averaged 14.2°C (SD = 4.0°C) during the baseline period of 1993–2011 in 343,000 km of western perennial streams but trend reconstructions also indicated warming had occurred at the rate of 0.17°C/decade (SD = 0.067°C/decade) during the 40 year period of 1976–2015. Future scenarios suggest continued warming, although variation will occur within and among river networks due to differences in local climate forcing and stream responsiveness. NorWeST scenarios and data are available online in user‐friendly digital formats and are widely used to coordinate monitoring efforts among agencies, for new research, and for conservation planning.

The imminent demise of montane species is a recurrent theme in the climate change literature, particularly for aquatic species that are constrained to networks and elevational rather than latitudinal retreat as temperatures increase. Predictions of widespread species losses, however, have yet to be fulfilled despite decades of climate change, suggesting that trends are much weaker than anticipated and may be too subtle for detection given the widespread use of sparse water temperature datasets or imprecise surrogates like elevation and air temperature. Through application of large water-temperature databases evaluated for sensitivity to historical air-temperature variability and computationally interpolated to provide high-resolution thermal habitat information for a 222,000-km network, we estimate a less dire thermal plight for cold-water species within mountains of the northwestern United States. Stream warming rates and climate velocities were both relatively low for 1968-2011 (average warming rate = 0.101 °C/decade; median velocity = 1.07 km/decade) when air temperatures warmed at 0.21 °C/decade. Many cold-water vertebrate species occurred in a subset of the network characterized by low climate velocities, and three native species of conservation concern occurred in extremely cold, slow velocity environments (0.33-0.48 km/decade). Examination of aggressive warming scenarios indicated that although network climate velocities could increase, they remain low in headwaters because of strong local temperature gradients associated with topographic controls. Better information about changing hydrology and disturbance regimes is needed to complement these results, but rather than being climatic cul-de-sacs, many mountain streams appear poised to be redoubts for cold-water biodiversity this century.