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《Quaternary Science Reviews》发表实验室最新研究成果:高温导致早-中全新世青藏高原东北部盆地呈现干旱环境

2020/05/07

亚洲夏季风是全球气候系统的重要组成部分,其作为向大陆输送水汽和热量的重要途径,显著影响着其控制区域的环境变化,进而影响区域的生态安全、经济发展,乃至社会稳定。研究地质历史时期,特别是典型增温时期亚洲夏季风的变化规律及其对区域水文、气候的影响具有重要的现实意义,可为应对当前气候变化影响及预测未来变化趋势提供参考。青藏高原东北部地处现代亚洲夏季风边缘区,区内生态环境脆弱,对夏季风变化响应敏感。然而前人对该区域基于湖泊沉积等多种地质记录重建的多时间尺度气候环境变化结果存在相互抵牾之处,使得对末次冰盛期以来亚洲夏季风的变化模式及其驱动机制的认知有所差异。实验室陈发虎院士和吴铎博士等曾撰文系统梳理了该区域以青海湖记录为主线的全新世气候环境变化过程,提出了在东亚夏季风控制下该区早中-全新世,特别是中全新世降水较多,而晚全新世降水减少的观点(Chen FH* & Wu D* et al., 2016, Quaternary Science reviews)。同时研究团队在青藏高原东南部的研究显示早-中全新世中国夏季温度较高(Wu D et al., 2018, Quaternary Science reviews)。

随着研究的推进,越来越多的地质记录显示我国干旱-半干旱地区全新世以来不同海拔可能存在迥异的气候环境变化过程,而青藏高原东北部不同海拔湿度对亚洲季风变化是否呈现出不同的响应结果仍有待深入探讨。为此,该研究团队进一步利用青藏高原东北部共和盆地达连海的沉积岩芯,基于11个陆生植物残体和14个全有机样品的AMS14C年代数据,通过多层位-逐步多项式回归方法校正碳库效应,进而建立了过去23000年以来的可靠年代框架。通过开展沉积物样品沉积学指标(粒度)与地球化学指标(碳酸盐碳氧同位素、TOCGDGTs等)的测试分析,重建了末次冰盛期以来共和盆地的水文与气候变化过程(图1);同时结合达连海古湖岸堤研究,发现早-中全新世达连海水位较低,晚全新世水位较高;结合达连海周边多个盆地湖泊沉积记录与区域风沙活动证据,提出在夏季风强盛背景下,早-中全新世青藏高原东北部盆地出现的干旱环境由高温导致,而非较少的早全新世中纬度降水。本项研究结果对当前和未来全球变暖背景下干旱-半干旱区水资源变化与利用具有警示意义。

该成果以“Temperature-induced dry climate in basins in the northeastern Tibetan Plateau during the early to middle Holocene”为题近期发表在国际知名期刊Quaternary Science reviews(地学一区,Top),青年研究员吴铎博士为研究论文的第一作者和第一通讯作者,周爱锋教授为第二通讯作者。兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室为第一标注单位。该研究得到了国家自然科学基金青年科学基金项目(41807442)和重大项目(41991251)、中国博士后科学基金特别资助项目(2019T120962)以及第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK0601)的联合资助。

文章链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0277379120302730

     

1. 过去15000年青藏高原东北部气候变化记录与全球球温度、降水记录对比