南海砗磲与气候变化

摘要

砗磲是目前海洋中最大的双壳类贝壳,它的碳酸盐壳体具有清晰的年纹层,是一种理想的高分辨率古气候研究载体.但是砗磲古气候研究的潜力在之前很长一段时间一直没有得到充分的发掘.最近几年里,对南海砗磲开展了细致的研究并取得了显著的进展.首先对南海现代砗磲进行分析,首次建立了砗磲Sr/Ca与器测SST的校准方程,为利用砗磲进行古气候研究奠定了基础(Yan et al.,2013Geochimica etCosmochimica Acta;Yan et al.,2014Chemical Geology).。随后，在现代砗磲研究的基础上，对历史时期不同时段的砗磲进行研究并对这些时段的气候状态进行了重建（Yan et al.,2014Chinese Science Bulletin;Yan et al.,2014Acta Oceanologica Sinica;Yan et al.,2015Quaternary Research）。进一步的，对南海北部目前已报道的珊瑚和砗磲高分辨率古温度记录进行了综合集成，建立了该地区过去2500年的温度变化序列(Yan et al.,2015Earth Science Reviews)。由于珊瑚和砗磲记录的高分辨率（月分辨率）特征，从该温度序列中还可以分离出冬季和夏季的温度变化。结果显示，南海北部过去2500年的冬季和夏季温度变化幅度存在明显差异，冬季温度振幅要明显大于夏季。在升温过程中，冬季温度增加速度大约为夏季温度增加速度的3倍，这会导致气温的年较差出现大幅度的减小，这种气温年较差的减小可能会对海洋生态系统有显著影响。需要注意的是，未来的全球变暖过程中，南海北部的温度变化可能也会遵循这种季节分异模式，需要提前做好应对。此外，基于气候变化季节性分异的存在，还对当前广泛进行的大尺度温度集成工作的可靠性提出了质疑。由于目前已有的古温度记录（如树轮序列、物候序列等）大多是针对单一季节（冬季或者夏季）的重建结果，集成工作中又很少考虑是否存在季节分异，那么这样得到的集成序列可能很难准确反映气候变化历史。