自工業革命以來，随着生産力的變革和生産技術的提高，人類改造地表環境的能力不斷增強，在改善人類生存空間的同時也引發了一系列生态環境問題。例如極端氣候事件增加，重金屬污染，土壤侵蝕退化，湖泊富營養化以及海洋酸化等。古氣候學研究可以從曆史的角度探讨這些生态環境問題。因此，古氣候-人類活動-環境變化相互作用的重建工作不僅可以提供一個與現在進行比較的“基準”，而且有助于我們采取科學合理的舉措促進生态環境的可持續性發展。此外，全球變暖的背景下，極端氣候事件變得越來越頻發，對我們生産和生活産生巨大影響。縱觀地球曆史，最近1萬年以來發生了數次全球性的氣候突變事件。這些氣候突變事件嚴重影響了農業和史前人類社會的發展，給人類帶來了災難性的後果。因此，探究過去氣候突變事件及其可能的驅動機制對我們應對未來極端氣候事件具有重要指導意義。
我院海洋地質團隊成員黃超博士利用采自瓊東海域大陸架GH6岩芯 (圖1)，通過AMS 14C測年建立岩芯的年齡–深度模式，進而開展高分辨的過去7000年氣候演化與人類活動影響的重建工作。結果發現，在5400-4900 cal yr BP期間瓊東地區發生了一次顯著地氣候突變事件，這與季風區其他研究發現的弱季風事件一緻。該弱季風事件剛好與減弱的太陽活動、較強的ENSO活動以及北大西洋冰伐事件發生的時間吻合（圖2），表明太陽活動可以通過影響ENSO系統和北大西洋對亞洲夏季風産生重要影響。近1500年以來，GH6岩芯記錄的化學風化和陸源輸入逐漸增強，且岩芯沉積物中的低頻和頻率磁化率大幅度增加，金屬元素Cu和Pb的含量也迅速增加（圖3）。這些岩芯沉積記錄的增加趨勢與海南島的開發曆史基本一緻。然而，亞洲季風區多種地質載體的研究結果發現，夏季風在近1500年呈現整體減弱的變化（圖3）。我們推測，由于人口的增加、農業生産的發展以及采礦冶煉活動的擴張，引起土壤侵蝕的增強和金屬元素含量（Cu和Pb）的增加，進而導緻陸源輸入到近海陸架上沉積物的增加。因此，近1500年以來，瓊東地區逐漸增強的人類活動取代了自然氣候條件成為地表環境改造的主要控制力量。
圖1 研究區位圖
圖2 GH6岩芯記錄與太陽活動指标（b和c）、北大西洋冰伐事件（d）以及ENSO活動指标（e）對比分析
圖3 GH6岩芯記錄（e-h）與溫度記錄（a和b）、季風區降水記錄（c和d）對比分析
上述成果發表在國際學術期刊Frontiers in Earth Science上。太阳集团app首页黃超博士為第一作者，陳法錦教授為通訊作者，與團隊成員孔德明副教授以及中國科學院廣州地球化學研究所胡建芳研究員共同完成。
論文鍊接：
Huang C, Kong D, Chen F, Hu J, Wang P and Lin J (2021) Multi-Proxy Reconstructions of Climate Change and Human Impacts Over the Past 7000 Years From an Archive of Continental Shelf Sediments off Eastern Hainan Island, China. Front. Earth Sci. 9:663634. doi: 10.3389/feart.2021.663634
