The carbon isotope fractionation between tooth enamel bioapatite, breath CO2, and diet was measured for voles, rabbits, pigs, and cattle on controlled diets. The measured fractionation (expressed as isotope enrichment 3*) between enamel and diet was 11.5 G 0.3&, 12.8 G 0.7&, 13.3G 0.3&, and 14.6 G 0.3& for these respective species. There is a 1:1 correlation between 3*ediet and 3* enamelediet (r 2 Z 0.94, p ! 0.01), whereas our data do not resolve significant inter-species differences in 3* enamelebreath. These findings are consistent with the hypothesis that inter-species differences in 3*ediet are primarily a result of differences in digestive physiology, rather than differences in the magnitude of fractionation between mineral and body fluid. 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Skeletal Sr/Ca and 18 O/ 16 O ratios in corals from the Great Barrier Reef, Australia, indicate that the tropical ocean surface ∼5350 years ago was 1°C warmer and enriched in 18 O by 0.5 per mil relative to modern seawater. The results suggest that the temperature increase enhanced the evaporative enrichment of 18 O in seawater. Transport of part of the additional atmospheric water vapor to extratropical latitudes may have sustained the 18 O/ 16 O anomaly. The reduced glacial-Holocene shift in seawater 18 O/ 16 O ratio produced by the mid-Holocene 18 O enrichment may help to reconcile the different temperature histories for the last deglaciation given by coral Sr/Ca thermometry and foraminiferal oxygen-isotope records.

Corals offer a rich archive of past climate variability in tropical ocean regions where instrumental data are limited and where our knowledge of multi-decadal climate sensitivity is incomplete. In the eastern equatorial Pacific, coral isotopic records track variations in ENSO-related changes in sea-surface temperature; further west, corals record variability in sea-surface temperature and rainfall that accompanies zonal displacement of the Indonesian Low during ENSO events. These multi-century records reveal previously unrecognised ENSO variability on time scales of decades to centuries. Outside the ENSO-sensitive equatorial Pacific, long-term trends towards recent warmer/wetter conditions suggest the tropics respond to global forcings. New coral paleothermometers indicate that surface-ocean temperatures in the tropical southwestern Pacific were depressed by 4–6°C during the Younger Dryas climatic event and rose episodically during the next 4000 yr. High temporal-resolution measurements of Sr/Ca and δ18O in corals provide information about the surface-ocean hydrologic balance and can resolve the seasonal balance between precipitation and evaporation. Radiocarbon measurements in corals, coupled with ocean circulation models, may be used to reconstruct near-surface ocean circulation, past mixing rates, and the distribution of fossil fuel CO2 in the upper ocean. Most recently, seasonal to interannual variations in the radiocarbon of corals from the equatorial Pacific have been linked to the redistribution of surface waters associated with the ENSO.

Abstract Nitrogen isotope analysis is a common technique for investigating dietary behaviour in modern and archaeological populations. One of its primary uses is to provide trophic level information. This application is possible because of a ∼3‰ enrichment in 15 N along each step in the food chain, resulting in carnivores having higher δ 15 N values than herbivores, which in turn have higher δ 15 N values than plants. Much variation has also been observed within a trophic level, although the reasons for this are poorly understood. Here we present the results of a controlled feeding study designed to test the effects of gut anatomy and dietary protein levels on hair δ 15 N values within a trophic level. The data reveal that mammalian herbivores eating identical diets can have hair δ 15 N values that differ by as much as 3.6‰. This is particularly striking as it suggests that interspecific physiological differences can lead to larger shifts in δ 15 N values than a shift in trophic level. We also found that diet‐hair fractionation was 2.3‰ greater when herbivores were fed high‐protein (19%) diets than when they were fed low‐protein (9%) diets. The primary nitrogen losses in mammalian herbivores are 15 N‐depleted urine and 15 N‐enriched faeces. We reason that an increase in the ratio of urinary to faecal nitrogen efflux leads to greater diet‐hair fractionation on the high‐protein diet. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.

The Australian–Indonesian summer monsoon affects rainfall variability across the Indo–Pacific region. Reconstructions of monsoon strength from stalagmites show that precipitation increased from 11,000 to 7,000 years ago, as rising global sea level caused the flooding of the Indonesian continental shelf. The Australian–Indonesian summer monsoon affects rainfall variability and hence terrestrial productivity in the densely populated tropical Indo–Pacific region. It has been proposed that the main control of summer monsoon precipitation on millennial timescales is local insolation1,2,3, but unravelling the mechanisms that have influenced monsoon variability and teleconnections has proven difficult, owing to the lack of high-resolution records of past monsoon behaviour. Here we present a precisely dated reconstruction of monsoon rainfall over the past 12,000 years, based on oxygen isotope measurements from two stalagmites collected in southeast Indonesia. We show that the summer monsoon precipitation increased during the Younger Dryas cooling event, when Atlantic meridional overturning circulation was relatively weak4. Monsoon precipitation intensified even more rapidly from 11,000 to 7,000 years ago, when the Indonesian continental shelf was flooded by global sea-level rise5,6,7. We suggest that the intensification during the Younger Dryas cooling was caused by enhanced winter monsoon outflow from Asia and a related southward migration of the intertropical convergence zone8. However, the early Holocene intensification of monsoon precipitation was driven by sea-level rise, which increased the supply of moisture to the Indonesian archipelago.