最近25万年亚洲粉尘与北太平洋古生产力和大气CO_2变化的联系

摘要

在黄土高原灵台剖面采集了近700个黄土、古土壤样品,采用铝通量法重建了粉尘及其携带的主要营养元素Fe,Si和P的通量变化历史.结果表明,过去25万年粉尘及3种元素通量在冰期～间冰期尺度上具有明显的波动,其高值均出现在OIS(氧同位素)2,4,6的冰期阶段,低值出现在OIS5和7间的冰期阶段.已有研究表明,风成粉尘沉降到开阔海域时可以刺激海洋浮游生物"生物泵"的运行而促进浮游生物的初级生产力,进而吸收大气中的CO2进入海洋并固定起来.过去两个冰期旋回亚洲粉尘及其营养元素通量与北太平洋古生产力和全球大气CO2变化的高度一致性,表明了源自亚洲的粉尘可能通过生物地球化学循环促进北太平洋海洋生产力的增加而降低全球大气CO2.基于末次盛冰期(LGM)南北半球粉尘和大气CO2变化的对比,初步估算亚洲粉尘对全球大气CO2变化的贡献为4×10-6～9×10-6,占到了全球因粉尘增加而引起CO2降低(3×10-5)的1/4.