地球環(huán)境研究所基于中國(guó)西南高分辨率石筍提供印度季風(fēng)變化新記錄

印度季風(fēng)（ISM）作為亞洲季風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分，直接影響著全球約40%人口的生產(chǎn)生活。印度季風(fēng)（ISM）包含阿拉伯海分支（ISMAS）和孟加拉灣分支（ISMBOB），它們?cè)诓煌瑫r(shí)間尺度上可能表現(xiàn)出不同的變化特征。為了全面了解ISM的時(shí)空變化及其動(dòng)力機(jī)制，需要來(lái)自印度季風(fēng)區(qū)不同地區(qū)的精確定年、高分辨率古氣候記錄。目前，盡管ISMAS有較多的高分辨率記錄，但是ISMBOB的記錄還非常少，這不利于全面了解ISM的時(shí)空變化及其動(dòng)力機(jī)制。

為此，中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所“極端氣候事件及影響”團(tuán)隊(duì)（EXCEIS）譚亮成課題組利用基于中國(guó)西南四川南部小涼山地區(qū)的神奇洞石筍，通過(guò)高精度U-Th測(cè)年和氧同位素（δ18O）分析，重建了過(guò)去9000 年印度季風(fēng)孟加拉灣支（ISMBOB）的高分辨率變化歷史。

神奇洞石筍δ18O 結(jié)果表明，ISMBOB在過(guò)去9000年整體呈現(xiàn)逐漸減弱的趨勢(shì)（圖1），這與亞洲季風(fēng)區(qū)的 ISMAS和 EASM 記錄一致，主要受北半球夏季輻射（NHSI）變化控制。然而過(guò)去2000年神奇洞 δ18O 記錄的ISMBOB呈現(xiàn)出長(zhǎng)期減弱的趨勢(shì)，與ISMAS和東亞夏季風(fēng)（EASM）的增強(qiáng)趨勢(shì)相反，可能反映了季風(fēng)系統(tǒng)對(duì)"2-ka shift"的復(fù)雜響應(yīng)。印度季風(fēng)孟加拉灣支在 9.0 - 7.5 ka BP 期間最強(qiáng)，在 7.2 - 5.0 ka BP 之間快速減弱。

圖1 神奇洞 δ18O 記錄與其他洞穴記錄的對(duì)比

研究提出，7.2 - 5.0 ka BP 期間ISMBOB的快速減弱可能與北半球高緯降溫有關(guān)，北高緯的降溫增強(qiáng)了徑經(jīng)向溫度梯度，導(dǎo)致熱帶輻合帶（ITCZ）南移，從而引起ISMBOB的快速減弱（圖2） 8.2 ka事件期間，神奇洞石筍δ18O 顯示出明顯的偏正，指示ISMBOB的突然減弱，這與格陵蘭冰芯記錄的氣候突變高度一致。4. 2ka事件期間，ISMBOB呈現(xiàn)總體減弱趨勢(shì)，但疊加有兩次年代際周期的季風(fēng)增強(qiáng)（圖3）。

圖2 神奇洞 δ18O記錄與南北半球溫度梯度、熱帶輻合帶（ITCZ）及海冰記錄的對(duì)比

圖3?神奇洞 δ18O與烏鴉洞、Mawmluh洞δ18O 4.2 ka事件對(duì)比

這一工作為全新世ISMBOB的演化提供了新證據(jù)，填補(bǔ)了該區(qū)域過(guò)去9000年連續(xù)的高分辨率古氣候記錄的空白。研究成果近日發(fā)表于Global and Planetary Change期刊。該研究由來(lái)自中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所、西安地球環(huán)境創(chuàng)新研究院等多家單位的研究者共同完成，李彥禎博士助理研究員為論文第一作者，譚亮成研究員為通訊作者。研究工作得到國(guó)家杰出青年科學(xué)基金（42325705）、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察項(xiàng)目（2019QZKK0101）等項(xiàng)目的共同資助。

Yanzhen Li, Chunju Huang, Jianghu Lan, David B. Kemp, James G. Ogg, Ashish Sinha, Lvfan Chen, Xiqian Wang, Huiru Tang, Xu Lin, Khalaf H.M. Abdel-Raheem, Rui Zhang, Hai Cheng, R. Lawrence Edwards, Liangcheng Tan*. Indian summer monsoon variability across the last 9000?years: New evidence from stalagmites of southwestern China. Global and Planetary Change, 2025, 105092.https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2025.105092.