我室基于中国西南高分辨率石笋提供印度季风变化新记录
印度季风(ISM)作为亚洲季风系统的重要组成部分,直接影响着全球约40%人口的生产生活。印度季风(ISM)包含阿拉伯海分支(ISMAS)和孟加拉湾分支(ISMBOB),它们在不同时间尺度上可能表现出不同的变化特征。为了全面了解ISM的时空变化及其动力机制,需要来自印度季风区不同地区的精确定年、高分辨率古气候记录。目前,尽管ISMAS有较多的高分辨率记录,但是ISMBOB的记录还非常少,这不利于全面了解ISM的时空变化及其动力机制。
为此,我室“极端气候事件及影响”团队(EXCEIS)谭亮成课题组利用基于中国西南四川南部小凉山地区的神奇洞石笋,通过高精度U-Th测年和氧同位素(δ18O)分析,重建了过去9000 年印度季风孟加拉湾支(ISMBOB)的高分辨率变化历史。
神奇洞石笋δ18O 结果表明,ISMBOB在过去9000年整体呈现逐渐减弱的趋势(图1),这与亚洲季风区的 ISMAS和 EASM 记录一致,主要受北半球夏季辐射(NHSI)变化控制。然而过去2000年神奇洞 δ18O 记录的ISMBOB呈现出长期减弱的趋势,与ISMAS和东亚夏季风(EASM)的增强趋势相反,可能反映了季风系统对"2-ka shift"的复杂响应。印度季风孟加拉湾支在 9.0 - 7.5 ka BP 期间最强,在 7.2 - 5.0 ka BP 之间快速减弱。
图1 神奇洞 δ18O 记录与其他洞穴记录的对比
研究提出,7.2 - 5.0 ka BP 期间ISMBOB 的快速减弱可能与北半球高纬降温有关,北高纬的降温增强了径经向温度梯度,导致热带辐合带(ITCZ)南移,从而引起ISMBOB的快速减弱(图2) 8.2 ka事件期间,神奇洞石笋δ18O 显示出明显的偏正,指示ISMBOB的突然减弱,这与格陵兰冰芯记录的气候突变高度一致。4. 2ka事件期间,ISMBOB呈现总体减弱趋势,但叠加有两次年代际周期的季风增强(图3)。
图2 神奇洞 δ18O记录与南北半球温度梯度、热带辐合带(ITCZ)及海冰记录的对比
图3 神奇洞 δ18O与乌鸦洞、Mawmluh洞δ18O 4.2 ka事件对比
这一工作为全新世ISMBOB的演化提供了新证据,填补了该区域过去9000年连续的高分辨率古气候记录的空白。研究成果近日发表于Global and Planetary Change期刊。该研究由来自中国科学院地球环境研究所、西安地球环境创新研究院等多家单位的研究者共同完成,李彦祯博士助理研究员为论文第一作者,谭亮成研究员为通讯作者。研究工作得到国家杰出青年科学基金(42325705)、第二次青藏高原综合科学考察项目(2019QZKK0101)等项目的共同资助。
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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