石笋记录的百年尺度水文、土壤过程及其与太阳活动的关系

来源 :地球化学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mixiaoya2008
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基于黔西南雾露洞高分辨率石笋同位素记录,重建了62.0~58.2 ka BP和20.9~15.5 ka BP期间亚洲夏季风水文历史和洞穴岩溶环境变化过程。两支石笋(Wu58和Wu60)实测16个230Th年龄和966组氧、碳同位素数据。结果显示,深海氧同位素3阶段(MIS 3)早期和2阶段(MIS 2)期间,千年尺度δ18O变化非常显著,而δ13C则在稳定的背景值下,呈百年尺度波动。去趋势发现,δ18O指示的百年尺度弱季风事件与δ13C指示的土壤CO2产率衰减过程变化一致。两组同位素变化呈相似的百年尺度波动,共同周期约300 a,说明本区域土壤CO2产率变化与百年尺度亚洲夏季风变化密切相关。在变化幅度上,δ13C的振幅远大于δ18O(约1.5~3.5倍),表明碳同位素变化对于气候响应具有放大效应,或者δ13C与δ18O变化具有不同的地球化学行为。通过与大气14C、冰芯10Be记录对比,发现百年尺度季风强弱及岩溶过程变化与太阳活动指标具有相似性,说明太阳活动对百年尺度季风强弱和土壤CO2产率起到主控作用。可能的途径是,太阳活动通过海-陆热力差,影响夏季风强度和当地土壤湿度水平,并经生态效应进一步放大。然而,在百年尺度上,δ18O振幅仅为0.4‰,远小于千年尺度变化(1.5‰)。因此,千年尺度亚洲夏季风突变的诱发因子可能不直接受控于太阳活动,需要其他驱动因素或者气候系统内部放大机制来解释。
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