中亚黄土粉尘与冰冻圈演化、太平洋生产力和全球变化的联系

作     者：昝金波 方小敏 宁文晓 康健 

作者机构：中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境重点实验室 中国科学院大学 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家重点研发计划(2023YFF0804500) 第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0602) 中国科学院青促会优秀会员项目(Y202023)资助 

主　　题：中亚 黄土粉尘 铁假说 太平洋 碳循环 

摘      要：粉尘循环是地球系统表层岩石圈、水圈、冰冻圈、大气圈和生物圈之间相互作用的重要纽带.中纬度陆地岩石圈经地表风化、冰川磨蚀形成大量富营养物质的粉砂,经流水搬运至内陆盆地,在干旱气候和风力作用下,形成大量沙尘输送至海洋,显著影响海洋生物地球化学过程和全球气候.以中亚内陆为代表的亚洲沙漠及荒漠戈壁区是地球上最重要的沙尘源区之一,是上述过程的最典型代表,且影响最大.然而,目前对于地质时期“中亚内陆粉尘活动和营养物质组成是如何变化的?其与构造侵蚀、冰冻圈演化和大气环流的关系如何?对大洋生产力和全球碳循环的影响是什么?等一系列问题仍缺乏研究,制约了对亚洲粉尘释放在全球生物地球化学循环和气候变化中重要角色的理解.鉴于此,本文通过系统梳理和总结中亚黄土粉尘地层年代、物质来源和营养物质组成、传输过程以及粉尘的大洋铁施肥效应,对地质时期中亚粉尘活动和营养物质演化历史以及驱动机制进行了系统阐述;评估了粉尘营养物质输入对太平洋生产力和全球碳循环与气候变化的影响;提出未来需要通过进一步加强岩石圈-冰冻圈-粉尘产量和营养物质含量关系研究,开展大空间范围和长时间尺度上亚洲粉尘营养元素含量及化学形态组成及其与大洋生物活动与多样性演化等分析,然后基于由源到汇的陆海记录对比和数值模拟,是详细揭示“亚洲粉尘输入增加-海洋固碳增强-大气CO2减少的碳循环链式动力过程的关键.