近日，中国科学院地球环境研究所黄土与气候变化研究团队联合多家国内外研究机构，成功破解“东亚石笋δ18O记录缺失10万年冰期-间冰期气候旋回”谜题，成果发表于《美国科学院院刊》。该研究不仅强调了气候季节性在解读“自然气候档案”中的关键作用，更为东亚和全球石笋δ18O记录物理意义的再认识提供了新思路。
长期未解之谜
深藏洞穴的石笋犹如大自然的“录像带”，其氧同位素（δ18O）信号是研究气候和环境变化的重要依据。在东亚季风区，华南中部的石笋δ18O记录长期被视为响应夏季降水δ18O变化、指示亚洲夏季风强度变化的基准。然而，为何华南中部甚至东亚石笋δ18O记录未呈现全球气候系统中普遍存在的冰期-间冰期气候旋回特征，以及它们究竟记录何种气候信号，这一谜题困扰科学界二十余年。
研究突破
现代观测显示，在华南地区，δ18O值偏负的夏季降水（6 - 8月）仅占全年降水不足50%，非夏季降水占比较高且δ18O值显著偏正。由于石笋主要由不同季节降水混合的地下滴水形成，长期将石笋δ18O简单解释为夏季降水δ18O信号存在偏差。而评估这种“混合效应”影响的关键难点，在于缺乏独立记录夏季降水δ18O信号的地质记录。为此，研究团队创新性地利用黄土沉积中的生物微钙体，重建了过去40万年以来夏季降水δ18O变化历史。数值模拟结果表明，强夏季风时期，华南地区非夏季降水占全年降水比重超60%，降低了夏季信号在石笋δ18O记录中的“主导作用”，合理解释了间冰期强夏季风时期δ18O值未显著偏负，掩盖10万年冰期气候旋回节律的现象。
研究意义
这一新发现破解了我国东部石笋δ18O记录研究中长期悬而未决的科学难题，强调了在解读“自然气候档案”时关注气候季节性的关键作用。同时，该研究也为东亚和全球石笋δ18O记录物理意义的再认识提供了新思路。
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