中國科學(xué)院南海海洋研究所研究員施祺團隊聯(lián)合香港中文大學(xué)、臺灣大學(xué)、廣西大學(xué)及廣東海洋大學(xué)等科研機構(gòu)，在南海中全新世（7.4ka）季節(jié)性氣候環(huán)境變化研究方面取得重要進展。相關(guān)成果近日發(fā)表于《地球和行星科學(xué)快報》，論文第一作者為中國科學(xué)院南海海洋研究所博士生陶士臣，通訊作者為副研究員嚴(yán)宏強。
利用濱珊瑚生長率和氧同位素定量重建的7.4 ka時期的海溫。研究團隊供圖
傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，中全新世氣候較現(xiàn)代溫暖，中國季風(fēng)區(qū)降水增多，植被帶北移，沿海海平面上升。全球多條重建序列也顯示，中全新世以來溫度逐漸下降至工業(yè)革命前。然而，氣候模式模擬結(jié)果卻顯示全新世持續(xù)增溫。這種重建與模擬的顯著背離，即“降溫”與“升溫”的反向演化，被學(xué)界稱為“全新世溫度之謎”。
代用指標(biāo)的季節(jié)性偏差或是原因之一。自早中全新世以來，北半球夏季太陽輻射減弱、冬季增強。重建的溫度主要反映代用指標(biāo)生長/形成季節(jié)的信號，難以反映全年溫度。盡管學(xué)界認(rèn)識到季節(jié)性氣候重建對破解謎題的重要性，但目前能涉及季節(jié)性尺度的代用指標(biāo)很少，尤其是冬季。
在國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃等項目資助下，研究團隊利用海南三亞的3塊現(xiàn)代濱珊瑚和1塊7.4ka化石濱珊瑚，通過年生長率和月分辨率氧同位素分析，定量重建了7.4ka時期月-年分辨率的南海海表溫度（SST）序列。結(jié)果顯示，7.4ka時期各季節(jié)SST均高于現(xiàn)代，升溫幅度0.35±0.59°C至0.91±0.59°C；綜合年生長率與年-季節(jié)氧同位素重建結(jié)果，平均SST較現(xiàn)代高0.83±0.44°C，這一溫暖特征與當(dāng)時相對高海平面狀況相吻合。
該研究認(rèn)為，溫度的季節(jié)性偏差可能并非“全新世溫度之謎”的主要原因。研究還在7.4ka時期的珊瑚記錄中識別出顯著的年際-年代際周期，表明熱帶太平洋氣候的年際-年代際變率在中全新世已具現(xiàn)代特征。
該成果為破解“全新世溫度之謎”提供了高分辨率季節(jié)-年際尺度證據(jù)，也為評估未來熱帶海洋對全球變暖的響應(yīng)提供了地質(zhì)時期參照。（來源：中國科學(xué)報 朱漢斌 李淑）