NC：地球環(huán)境研究所定量重建過(guò)去200萬(wàn)年西南地區(qū)陸地溫度變化

第四紀(jì)（距今260萬(wàn)年至今）是見(jiàn)證人類(lèi)遷徙與文明演化的關(guān)鍵地質(zhì)時(shí)期。根據(jù)海洋沉積記錄通常認(rèn)為在第四紀(jì)全球具有長(zhǎng)期變冷的趨勢(shì)，但海洋溫度未必能全面反映全球溫度的平均狀態(tài)。陸地作為人類(lèi)賴(lài)以生存的空間，其溫度同樣是刻畫(huà)全球溫度變化特征的重要方面。然而，目前長(zhǎng)尺度高分辨率的第四紀(jì)陸地年均溫記錄仍相對(duì)匱乏，妨礙了我們對(duì)全球溫度變化模式、機(jī)制以及影響的深入認(rèn)識(shí)。

最近，我所極端氣候事件及影響（EXCEIS）團(tuán)隊(duì)聯(lián)合多家科研機(jī)構(gòu)學(xué)者，通過(guò)對(duì)保存在云南鶴慶古湖沉積物中的微生物脂質(zhì)化石GDGTs的精細(xì)分析，定量重建了過(guò)去200萬(wàn)年西南地區(qū)的陸地年均溫變化歷史。結(jié)果顯示，中更新世氣候轉(zhuǎn)型期（MPT，距今125—70萬(wàn)年）前后西南地區(qū)溫度的冰期-間冰期旋回主周期從4萬(wàn)年轉(zhuǎn)為10萬(wàn)年，溫度變幅從3℃增大到4℃。這些軌道尺度的變化特征與全球海表溫度記錄一致。然而，在長(zhǎng)期變化上，冰期與間冰期西南地區(qū)均呈現(xiàn)出升溫趨勢(shì)，與海表溫度的下降趨勢(shì)相反（圖1）。進(jìn)一步結(jié)合全球已發(fā)表的其他記錄，研究指出，在距今180—60萬(wàn)年期間至少部分陸地、深海與暖池的溫度可能并未明顯下降，這表明地球氣候系統(tǒng)已演化至更為復(fù)雜的模式。

研究推測(cè)，南極冰蓋生長(zhǎng)可能是該時(shí)期陸地溫度長(zhǎng)期變化的一個(gè)重要影響因素。在全球大氣二氧化碳濃度相對(duì)穩(wěn)定的背景下，南極冰蓋擴(kuò)張可以通過(guò)改變海洋和大氣環(huán)流將更多的熱量和水汽輸送到東亞大陸等地區(qū)，同時(shí)水汽含量的上升會(huì)進(jìn)一步放大區(qū)域尺度的增溫效應(yīng)。另外，從早更新世至中更新世東亞地區(qū)溫度和降水的增加可能有利于古人類(lèi)在歐亞大陸的擴(kuò)散與繁盛。

相關(guān)工作發(fā)表在《自然-通訊》上，強(qiáng)調(diào)了全球溫度變化的海陸不均一性和區(qū)域差異，是“中國(guó)大陸環(huán)境科學(xué)鉆探計(jì)劃”的又一成果。王歡業(yè)研究員為第一和通訊作者，柳中暉教授和安芷生院士為共同通訊作者，劉衛(wèi)國(guó)研究員也做出了重要貢獻(xiàn)。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、嶗山實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和中國(guó)科學(xué)院等項(xiàng)目資助。

Wang, H., Liu, W., Liu, Z., Qiang, X., Xu, X., Lei, J., Shi, Z., Cao, Y., Hu, J., Lu, F., Lu, H., Ma, X., Sun, Y., Jin, Z., Ao, H., Zhang, Z., Liu, H., Hu, Y., Yan, H., Zhou, W., An, Z., 2025. Pleistocene terrestrial warming trend in East Asia linked to Antarctic ice sheets growth. Nature Communications 16, 8258.

https://www.nature.com/articles/s41467-025-63331-3

圖1.?過(guò)去200萬(wàn)年記錄對(duì)比。（a）GDGTs重建的鶴慶盆地年平均溫度變化；（b）全球海表溫度集成（Clark et al., 2024）；（c）深海氧同位素集成，與全球冰量有關(guān)（Lisiecki& Raymo, 2005）；（d）鶴慶鉆孔鐵杉孢粉含量（An et al., 2011）。