
印度季風(fēng)(ISM)作為亞洲季風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分,直接影響著全球約40%人口的生產(chǎn)生活。印度季風(fēng)(ISM)包含阿拉伯海分支(ISMAS)和孟加拉灣分支(ISMBOB),它們在不同時(shí)間尺度上可能表現(xiàn)出不同的變化特征。為了全面了解ISM的時(shí)空變化及其動(dòng)力機(jī)制,需要來自印度季風(fēng)區(qū)不同地區(qū)的精確定年、高分辨率古氣候記錄。目前,盡管ISMAS有較多的高分辨率記錄,但是ISMBOB的記錄還非常少,這不利于全面了解ISM的時(shí)空變化及其動(dòng)力機(jī)制。
為此,中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所“極端氣候事件及影響”團(tuán)隊(duì)(EXCEIS)譚亮成課題組利用基于中國西南四川南部小涼山地區(qū)的神奇洞石筍,通過高精度U-Th測年和氧同位素(δ18O)分析,重建了過去9000 年印度季風(fēng)孟加拉灣支(ISMBOB)的高分辨率變化歷史。
神奇洞石筍δ18O 結(jié)果表明,ISMBOB在過去9000年整體呈現(xiàn)逐漸減弱的趨勢(圖1),這與亞洲季風(fēng)區(qū)的 ISMAS和 EASM 記錄一致,主要受北半球夏季輻射(NHSI)變化控制。然而過去2000年神奇洞 δ18O 記錄的ISMBOB呈現(xiàn)出長期減弱的趨勢,與ISMAS和東亞夏季風(fēng)(EASM)的增強(qiáng)趨勢相反,可能反映了季風(fēng)系統(tǒng)對(duì)"2-ka shift"的復(fù)雜響應(yīng)。印度季風(fēng)孟加拉灣支在 9.0 - 7.5 ka BP 期間最強(qiáng),在 7.2 - 5.0 ka BP 之間快速減弱。
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圖1 神奇洞 δ18O 記錄與其他洞穴記錄的對(duì)比
研究提出,7.2 - 5.0 ka BP 期間ISMBOB的快速減弱可能與北半球高緯降溫有關(guān),北高緯的降溫增強(qiáng)了徑經(jīng)向溫度梯度,導(dǎo)致熱帶輻合帶(ITCZ)南移,從而引起ISMBOB的快速減弱(圖2) 8.2 ka事件期間,神奇洞石筍δ18O 顯示出明顯的偏正,指示ISMBOB的突然減弱,這與格陵蘭冰芯記錄的氣候突變高度一致。4. 2ka事件期間,ISMBOB呈現(xiàn)總體減弱趨勢,但疊加有兩次年代際周期的季風(fēng)增強(qiáng)(圖3)。
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圖2 神奇洞 δ18O記錄與南北半球溫度梯度、熱帶輻合帶(ITCZ)及海冰記錄的對(duì)比
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圖3?神奇洞 δ18O與烏鴉洞、Mawmluh洞δ18O 4.2 ka事件對(duì)比
這一工作為全新世ISMBOB的演化提供了新證據(jù),填補(bǔ)了該區(qū)域過去9000年連續(xù)的高分辨率古氣候記錄的空白。研究成果近日發(fā)表于Global and Planetary Change期刊。該研究由來自中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所、西安地球環(huán)境創(chuàng)新研究院等多家單位的研究者共同完成,李彥禎博士助理研究員為論文第一作者,譚亮成研究員為通訊作者。研究工作得到國家杰出青年科學(xué)基金(42325705)、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察項(xiàng)目(2019QZKK0101)等項(xiàng)目的共同資助。
Yanzhen Li, Chunju Huang, Jianghu Lan, David B. Kemp, James G. Ogg, Ashish Sinha, Lvfan Chen, Xiqian Wang, Huiru Tang, Xu Lin, Khalaf H.M. Abdel-Raheem, Rui Zhang, Hai Cheng, R. Lawrence Edwards, Liangcheng Tan*. Indian summer monsoon variability across the last 9000?years: New evidence from stalagmites of southwestern China. Global and Planetary Change, 2025, 105092.https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2025.105092.
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