氣候代用指標是記錄過去氣候演變的直接地質證據(jù);單一指標往往因具有多解性而難以反映氣候變化的全貌,因此建立多指標手段對于古氣候研究十分重要。地球環(huán)境研究所范煜坤副研究員等首次獲得了黃土高原西峰黃土序列260 ka以來的碘含量記錄,并通過與粒度、磁化率及有機質含量等指標進行對比,首次建立了內陸環(huán)境碘含量與氣候變化之間的聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)黃土中碘含量序列在軌道尺度上與氣候波動具有較高相關性。
海洋是地表環(huán)境中的最大碘庫,影響海洋中的碘向陸地傳輸?shù)囊蛩貏t可能是控制內陸環(huán)境碘含量的主要因子。在古土壤層S1和S2對應的間冰期,較高的海表面溫度導致表層海水中微生物增多,進而將海水中更多的碘分解為氣態(tài)形式(CH3I、C2H5I、C3H7I、CH2ICl、CH2IBr、CH2I2和I2等)并釋放至大氣中;更多來自海洋大氣中的碘被增強的東亞夏季風帶入內陸,并通過更多的降水載帶至地表;暖濕氣候下茂盛的植被使土壤中有機質含量升高,從而將大氣沉降下來的碘保存在地層中。在黃土層L1和L2對應的冰期,上述氣候過程反向變化,削弱了碘從海洋進入內陸的總量。該工作首次提出內陸環(huán)境碘含量具有示蹤古氣候變化等潛力,為更好地理解地球化學-古氣候變化研究領域中碘的行為特征提供了新數(shù)據(jù)。
該項研究的成果已發(fā)表在《Quaternary Science Reviews》期刊上。本研究得到國家基金委(41403106, 41603125)、國家科技部(2015FY110800)、中科院先導B(XDB40010100)和中科院青促會會員(2020408)等項目的聯(lián)合資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2020.106720