《南海重要古環境替代性指標的現代過程研究及其套用》是依託同濟大學，由金海燕擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：南海重要古環境替代性指標的現代過程研究及其套用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：金海燕
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
人類社會生存環境變化趨勢的科學預測，要求掌握過去環境變化的過程和規律，而其先決條件就是建立可靠的古環境替代性指標。過去的二十年里，我國科學家在南海古環境研究中取得了舉世矚目的成績，但所採用的古環境替代性指標都是國際上已有的方法，這在一定程度上限制了我們獲得原創性的研究成果。因此，本次研究旨在從南海現代的海洋環境變化過程入手，通過浮游拖網、海水、沉積物捕獲器和海底表層沉積物樣品的觀測分析，採用多學科手段，揭示表層和次表層海水中浮游有孔蟲屬種及其殼體的氧碳穩定同位素和Mg/Ca比值等多種重要指標的區域古海洋學意義，著重研究浮游有孔蟲殼體的氮同位素和B/Ca比值，為研究南海碳、氮循環提供新的古環境替代性指標，並將其套用到南海北部末次盛冰期以來的古海洋學記錄中，分析上層海水的結構對東亞季風和全球碳、氮循環變化的區域回響，從而為再造南海的古環境演變、探討全球氣候變化的機製做出國際貢獻。
結題摘要
本項目依託國家基金委開放航次，於2013~2017年在南海、西太平洋和東印度洋開展了7次海上作業，採集到近500個現生浮游生物拖網樣品；同時，利用中德、中法國際合作，獲得研究海區大量表層沉積物及柱狀樣頂部樣品。通過浮游有孔蟲的鑑定統計，確定Globigerinoides ruber和Globigerinoides sacculifer以生活在表層（0-50m水層）為主，而Pulleniatina obliquiloculata以生活在次表層（50-150m）為主；通過與隨船實測的海水物理、化學、營養鹽等信息對比，證實G. ruber和P. obliquiloculata的殼體Mg/Ca比值、氧同位素、B/Ca比值可以分別指示表層（混合層）和次表層（溫躍層）海水的溫度、鹽度和pH值等變化；進而與表層沉積物及柱狀樣頂部樣品的研究相結合，分析浮游有孔蟲殼體的鈣化水深變化，校驗了目前在南海及相鄰熱帶海區套用的Mg/Ca、B/Ca比值經驗公式的可靠性，發現熱帶次表層水種相對於表層水種來說，對氣候變化的回響更為顯著。此外，本項研究還嘗試了一些國際古海洋研究的新方法。如，通過中美合作，對南海浮游有孔蟲殼體進行氮同位素分析，發現末次盛冰期以來殼體氮同位素可以指示上層海水的營養水平；通過表層沉積樣品中底棲與浮游有孔蟲的AMS 14C測年差異指示南海深部海水的年齡，發現由於深部海水垂向通風強烈，深層水從北到南年齡變輕，並使得現代南海成為大氣CO2弱源。本項研究為探索碳、氮循環提供了新的古海洋替代性指標，提升了我國再造過去次表層海水溫度和pH值的精度，部分研究成果已發表，主要成果已提交國際重要學術刊物待發表。作為南海及相鄰熱帶海區第一次針對古海洋替代性指標開展的大規模現代過程調查和室內多學科分析，本項研究在低緯熱帶海區次表層水的古海洋再造、南海現代深部海水流通狀況與碳循環研究等方面取得了重要進展。
