6月29日,中國科學院地質與地球物理研究所旺羅副研究員到訪學院并為我院師生作了題為“否極泰來——從大融水事件極冷到Bølling井噴式增溫”的學術報告。報告由我院的黃超老師主持。報告主要講述了旺羅副研究員團隊多年來在湖光岩開展的古氣候研究工作。
在全球轉暖冰蓋融化的末次冰消期,在距今1.46萬年前後發生了一次井噴式增溫事件,為末次冰消期内幅度最大的增溫突變事件,稱為Bølling增溫事件。在該增溫事件前後,還發生了一次大融水事件(MWP-1A),導緻海平面上升20米。近年随着定年精度的提高,數據顯示大融水事件幾乎與Bølling增溫事件是同步的,而不是與新仙女木和老仙女木降溫事件同步。這就産生了一個無法調和的悖論:大幅增溫确實應該引發北極冰蓋融化,并形成大量淡水,但是這些淡水注入北大西洋可能會阻斷向北輸送熱量的大洋環流,進而導緻北半球大幅度降溫,這又與Bølling大幅增溫事件是矛盾的。如何協調大融水事件與Bølling井噴式增溫同步這一矛盾吸引了許多古氣候學家的關注。
要解決上述悖論的關鍵在于,确認是否有與大融水事件對應的冷事件,以及冷事件與Bølling的先後順序。廣東湖光岩瑪珥湖的沉積記錄為探讨上述科學問題提供了可能。該湖泊的冬季溫度受高緯度由北向南傳輸的冬季風控制。連續多年的監測記錄顯示,湖光岩瑪珥湖Aulacoseira spp屬矽藻,具有隻在該湖冬季生長的特點,具有記錄冬季溫度的潛力。同時,該湖泊的沉積記錄具有足夠高分辨率。通過多年的現代觀測與野外調查建立了湖光岩特定種類矽藻的溫度轉換函數。并成功應用于重建湖光岩1.7萬年來的溫度記錄。在14.8ka前後發生了一次極冷事件,降溫幅度可達6°C(圖2),且恰好發生在Bølling極速增溫之前。這是首次在同一地質記錄中,識别出大融水事件引發的降溫事件和Bølling增溫的先後順序。在此基礎上,研究團隊進一步提出了兩個事件的關聯機制:該極冷事件(MCE)導緻北極地區降溫,阻止北半球冰蓋的繼續融化,從而導緻冰蓋融水進入北大西洋的淡水停止。淡水大幅減少或停止,聯合太陽輻射和CO2等外強迫的作用,促使北大西洋經向環流迅速恢複,最終導緻Bølling井噴式增溫。該項研究成果很好地調和了大融水事件與Bølling之間矛盾,也為北半球快速增溫機制提供了新觀點和關鍵證據。
報告結束後,旺羅副研究員就報告内容積極地與參會師生進行了交流探讨,與會師生對旺老師所作的研究十分感興趣,提出了許多有意思的問題,旺老師非常耐心且詳細地回答了與會師生的問題,與會師生都表示受益匪淺,學術氛圍相當濃郁。
湖光岩作為一個地質記錄寶庫,在地理位置上太阳集团app首页有着充分便利的條件,近年也開展了許多工作。旺羅副研究員就後續工作的開展與合作與參會人員進行了交流與讨論,雙方期待未來進一步深化合作。

圖1 湖光岩瑪珥湖矽藻重建的末次冰消期冬季溫度變化曆史(H:全新世,YD:新仙女木降溫事件,BA:Bølling-Allerød增溫事件,MCE:大融水降溫事件,H1:哈因裡奇降溫事件)