北半球大冰期南大洋南极带生产力演化及其与大气pCo2的关联

Productivity in the Southern Ocean Antarctic Zone during the Northern Hemisphere Glaciation(NHG)and its link to atmospheric pCO2

吴一鸣 ¹郭景腾 ²赵翔宇 ³肖文申 ⁴刘恒 ¹熊志方 ²李铁刚²

扫码查看

作者信息

1. 自然资源部第一海洋研究所,海洋地质与成矿作用重点实验室,青岛 266061
2. 自然资源部第一海洋研究所,海洋地质与成矿作用重点实验室,青岛 266061;崂山实验室,海洋地质过程与环境功能实验室,青岛 266237
3. 上海交通大学海洋学院,上海 200030;上海交通大学极地生态与气候变化教育部重点实验室,上海 200030
4. 同济大学海洋地质国家重点实验室,上海 200092
折叠

摘要

大气CO2分压(pCO2)的降低被认为是启动和发展北半球大冰期(NHG)的先决条件,然而丢失的CO2以何种机制封存在哪个大洋并不明确.南大洋通过表层生产力和深部流通状况的调制可以解释0.8Ma以来大气pCO2的冰期旋回,但不清楚类似机制是否贡献于NHG大气pCO2的降低.利用国际大洋发现计划(IODP)374航次U1524A孔生源蛋白石和有机碳的钛标准化含量和质量堆积速率,重建了3.3～2.4Ma南极罗斯海的生产力演化.结果显示,南大洋南极带生产力呈现明显的阶段性演化特征和长期演化趋势:生产力在3.3～3.0Ma剧烈波动,在3.0～2.6Ma逐渐减小,在2.6～2.4Ma变化不大;总体呈现长期减小的趋势.进一步通过生产力与其潜在影响因素的对比,发现深部流通状况主控了生产力的阶段性演化和长期演化;海冰通过影响光照可能对3.3～3.0Ma的生产力产生影响,而风尘对生产力演化的影响甚微.生产力与大气pCO2记录的对比,显示两者之间不存在耦合关联,表明南大洋南极带生产力不是NHG大气pCO2降低的主要致因.该研究不支持南大洋南极带通过生产力对大气pCO2施加影响,进而驱动NHG;为了揭示南大洋在NHG中的作用,进一步的研究应该聚焦到南极带深部流通状况对大气pCO2的影响,并将类似研究拓展到亚南极带.

关键词

罗斯海/生源蛋白石/有机碳/深部流通状况/海冰/海洋碳循环

引用本文复制引用

基金项目

国家自然科学基金项目(42076232)

国家自然科学基金项目(42006075)

南大洋专项(IRASCC2020-2022-No.01-03-02)

泰山学者工程项目(TS20190963)

泰山学者工程项目(TSQN202211265)

出版年

2024

中国科学(地球科学)

中国科学院

中国科学(地球科学)

CSTPCD北大核心

影响因子：1.828

ISSN：1674-7240

段落导航