《華北地區基於石筍和湖泊沉積物的過去13萬年古氣候重建》是依託蘭州大學，由饒志國擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：華北地區基於石筍和湖泊沉積物的過去13萬年古氣候重建
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：饒志國
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國季風邊緣區還缺乏高精度絕對定年的、能夠覆蓋末次冰期/間冰期旋迴（過去13萬年以來）的高解析度的古氣候記錄。本項目擬對位於現代季風邊緣區的華北地區獲得的石筍樣品進行研究，建立該區域過去13萬年以來的高解析度絕對定年的氧同位素代用指標記錄；並將石筍研究結果與現代過程研究結果和鄰近地區的15Ka以來的高解析度湖泊沉積物研究結果（主要指具有明確降水量指示意義的陸地植被結果）進行對比，明確該區域石筍氧同位素代用指標的古氣候指示意義；並最終建立該區域末次間冰期以來的古氣候演化序列。通過將獲得的古氣候演化序列與其他研究結果進行對比，嘗試闡明我國季風邊緣區千百年至萬年尺度上的氣候演化特徵及其可能的驅動機制。這樣一項工作對理解我國中緯度地區氣候變化規律、區域回響特徵和驅動機制具有非常重要的意義，可以為我國的全球變化研究積累重要的基礎數據，為學術界深入認識我國氣候變化的規律提供較為重要的參考資料。
結題摘要
按照計畫，對河北平山珍珠洞的石筍樣品和臨近的山西公海湖泊沉積物樣品進行了年代測定和代用指標的分析測試。基於可信的年代框架，建立了珍珠洞過去13萬年的碳/氧同位素序列，過去15ka的公海長鏈正構烷烴單體碳/氫同位素序列。對珍珠洞洞穴滴水和洞外大氣降水，洞穴溫度和洞內CO2濃度等進行了為期兩年的觀測。基於對所獲得的現代過程和古記錄數據的分析，獲得以下一些主要的科學認識：1、過去13萬年，無論是珍珠洞，還是中國南方的三寶和葫蘆洞，其石筍氧同位素，在MIS5e，5c，5a和MIS3和MIS1這幾個典型階段都沒有表現出明顯的差異；然而，珍珠洞石筍和黃土高原西部地區的碳酸鹽，其碳同位素都從MIS5e至5c/5a，至MIS3階段，具有整體偏正的趨勢，然後又向全新世MIS1偏負。這一現象說明，石筍氧同位素在軌道尺度的相位上記錄了亞洲夏季風演化，但是在幅度上受到了其他因素，如溫度，的調節；2、珍珠洞（黃土高原東部邊緣）氧/碳同位素的相位一致性，以及珍珠洞和黃土高原碳酸鹽碳同位素的高度一致性，表明黃土高原的植被發育對氣候的回響敏感。在亞洲夏季風增強的階段，該區域的植被發育良好，進而導致更多的同位素偏負的碳被保存在地層當中。已有研究結果表明該區域增強的植被發育有利於碳沉降，考慮到黃土高原巨大的面積和體量，我們的結果從地質學的角度表明，該區域進一步的生態重建和植被恢復，有利於碳沉降，從而有利於緩解全球大氣CO2濃度升高；3、過去15ka，公海單烴氫同位素與臨近的蓮花洞石筍氧同位素具有良好一致性，表明它們分別記錄了大氣降水的氫/氧同位素變化。同一鑽孔的單烴碳同位素所指示的植被和濕度變化，可以得到平行鑽孔孢粉分析結果的支持，都表明研究區域的氣候在中全新世（ca. 8-5 ka BP）較為濕潤，且滯後於降水同位素偏負的早全新世約2-3 ka。初步的對比分析結果表明全新世期間，華北地區的濕度變化與赤道太陽洋西-東溫差關係更密切，而該區域的降水同位素則與西太暖池的海表溫度關係更密切，表明在亞軌道尺度上，水汽源區的溫度對亞洲季風區的降水同位素有一定的影響。本項目所獲得的研究結果，對深入理解季風邊緣區過去13萬年以來，軌道和亞軌道尺度上的氣候變化歷史和生態系統對氣候變化的回響歷史，具有重要的理論意義；也對未來大氣CO2濃度升高，全球變暖進一步加劇的情景下，該區域的生態適應政策的選擇具有一定的借鑑意義。
