当前位置 : 首页 > 海底科学重点实验室 > 研究热点

研究热点

北冰洋西部“冰期—间冰期”古环流还原——我室在QSR上发表北极古气候研究成果

编辑:chenjiao 时间:2021年04月19日 访问次数:207

       地球的历史,冷暖交替,最显著的体现就是冰川的进退,尤其北极,因为海冰独特的反射和储热,被誉为地球的“冰帽子”。冷暖旋回有不同的时间尺度,从年季的春夏秋冬,到十万年的循环。天文岁差只能控制大致周期,在复杂的地球环境,例如海流,大气,冰川,火山等各种因素的综合作用下,每一次旋回都有各自的特点。要想弄清楚气候变化的机理,早日实现对未来气候的预测,科学家们亟需将地质历史时期发生过的各个冰期-间冰期旋回,准确还原出来。其中,通过沉积物的记录追溯古气候历史时期的海洋环流状况,是古海洋研究的重中之重。
       自然资源部第二海洋研究所王嵘博士等科研人员,参加了历次中国北极科学考察,采集了大量北冰洋的样品记录。通过对第六次北极科学考察采集的北风脊地区C21和C22钻孔沉积物特征和来源信息(图1,图2),还原出40万年以来的北冰洋西部的古气候特征。对氧同位素11期以来,研究区域物质来源,环流变化,陆地影响等进行了仔细地梳理,对规律和不规律的旋回进行了系统总结。



图1 研究区域概况,包括现代区域名称,海流情况,冰川位置,研究站点等信息

       文章结果进一步表明研究区域具有截然不同的冰期和间冰期物质来源;全新世之前的间冰期和主要冰消期,穿极流活跃,研究区的沉积过程受海冰主导,物质来源主要为西伯利亚-楚科奇-阿拉斯加沿岸;MIS 4 之前的冰期,研究区域受北美大陆陆源物质输入影响,来源又可细分为来自加拿大北极群岛的钙质碎屑和来自麦肯锡河流域的含锆石碎屑;本是冷期的氧同位素4期和2期,研究区沉积特征却偏向于间冰期,其来源主要是西伯利亚/楚科奇地区(图3)。

 

图2 本研究中新增的两个钻孔的位置,地形特征,地层学信息等。



图3 基于新数据和已有研究对比,还原出的西北冰洋MIS11以来古环流和其它环境信息的间冰期(图a)和冰期(图b)重构图。

       相关成果发表在第四纪地质Top期刊《Quaternary Science Reviews》,该期刊在中科院SCI分区(2020年12月最新升级版)中被列为一区Top。王嵘博士,章伟艳研究员(通讯作者),于晓果研究员和叶黎明副研究员以及来自海洋一所、海洋三所、美国和德国的同事共同署名完成了文章,文章还致谢了实验室杨春国工程师对相关绘图的帮助。该研究得到南北极环境综合考察与评估专项(CHINARE2015-03-02),国家自然科学基金(41706213, 41876229, 41890811, 91858214),浙江省钱江人才(QJD18020131)等项目的联合资助。
       文章信息:Wang, R.(王嵘), Polyak, L., Zhang, W*., Yu, X., Ye, L., Dong, L., Liu, Y.,Wang, W., and Diekmann, B. 2021. Glacial-interglacial sedimentation andpaleocirculation at the Northwind Ridge, western Arctic Ocean. Quaternary Science Reviews, 258(4):106882.