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【中国科学报】砗磲有潜力成为古天气研究载体

2020-03-18 中国科学报 张行勇
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活体砗磲照片(左);砗磲壳体照片(右)

  中科院地球环境研究所安芷生院士、晏宏研究员及中科院地质与地球物理研究所杨蔚研究员等人表示,多个机构历经5年多协同研究,从南海现代砗磲壳体中获得了多个天—小时分辨率的生物地球化学记录,并证实这些超高分辨率的记录可用于研究过去极端天气变化。相关论文3月16日刊登于美国《国家科学院院刊》。

  当前古气候研究载体的时间分辨率较低,通常为数十年到月。这样的时间分辨率可以研究地球过去的气候变化,但是无法用于研究发生在天—小时甚至更短时间尺度的天气变化,极大限制了人们对过去不同气候背景下古天气状态和变率的认识。

  据介绍,研究人员利用激光共聚焦显微镜,获得了南海砗磲680天(2012年1月29日至2013年12月9日)清晰连续的天纹层成像,同时利用纳米离子质谱获得了小时分辨率的砗磲壳体Sr、Ca、Fe、Ba等元素。据此建立了该段时间内天—小时分辨率的砗磲生物地球化学指标序列,如天生长速率、锶钙比、铁钙比、海表生产力荧光记录等。

  研究人员表示,砗磲是全球最大的双壳类贝壳,自距今约5000万年的始新世以来,一直是热带太平洋—印度洋珊瑚礁中的重要组成部分。砗磲寿命能达到甚至超过100年,其碳酸盐壳体生长速度非常快,几十年就能长到1米以上。砗磲壳体通常具有年生长纹层甚至日生长纹层,是一种非常理想的高分辨率过去全球变化研究载体。

  进一步分析表明,这些超高分辨率指标序列中的脉冲式突变,几乎都与南海北部的极端天气事件有关,如夏季的台风和冬季的寒潮。例如,在台风袭击南海北部时,砗磲天生长速率会因为天气状况的变差而降低,同时台风带来的强风搅动可以导致海洋表层营养盐的升高和表层生产力的增加。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.1916784117

  (原载于《中国科学报》 2020-03-18 第1版 要闻)
打印 责任编辑:侯茜
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