地球環境所發現洞穴題詞中可記錄重要的氣候變化信息

2020-12-06 中國科學院

  近日,中國科學院地球環境研究所譚亮成及其合作者發現陝南地區大魚洞近百處歷史題詞,這些題詞清楚記載了最近500年古人有7次因天旱而進洞取水或求雨的場景,年代分別為公元1528159617071756183918911894。例如其中一處題詞中記載:康熙四十六年六月初八(陽曆170777日),知州王渭鼎聞告親來請雨一次;另一處題詞中記載:光緒十七年五月二十四日(陽曆1891630日),導領溝總約朱懷宗統領眾姓兩百餘名取水到此-樸水師冉禎榮這是國內外首次發現洞穴題詞中可記錄重要的氣候變化信息,提醒歷史氣候學家未來在這一研究方向上給予關注。

  洞穴題詞記載的最近500年的7次乾旱事件都對應於來自同一個洞穴的石筍的氧、碳同位素以及Sr/Ca比值的偏正變化,為大魚洞石筍氧同位素和當地降雨的負相關關係提供了明確證據。他們進一步通過石筍氧同位素記錄,重建了漢江上遊過去500年代精確、解析度約為1.3年的可靠降雨變化序列。結合歷史文獻記錄和石筍記錄,揭示歷史時期乾旱事件,甚至是溼潤氣候背景下的短暫乾旱,對當地人民造成了重要影響,甚至影響到當地社會的穩定。

  從洞穴題詞中可知,當乾旱事件發生時,古人去洞穴中取水或求雨。在最近幾年的西南大旱中,當地居民也是去洞穴中取水以應對嚴重乾旱。這揭示儘管當前科技較歷史時期發達很多,然而人類在氣候災害面前還是很脆弱,在氣候災害面前的行為方式和古人有許多相似之處。也提醒加強對巖溶地下水的保護,這是大旱時期彌足珍貴的水資源。

  另外,他們還嘗試通過時域組合模型對石筍氧同位素記錄進行統計預測,初步結果顯示從現在到2042,漢江上遊地區的降雨可能低於近500的平均水平。由於這一地區是南水北調中線以及引漢濟渭工程的水源區,也是許多珍稀動植物的棲息地,因此,他們建議應及早建立適應策略,以因應未來可能的降水減少及乾旱事件。

  這一成果最近發表於SCI期刊Scientific Reports上,被選為當周研究亮點(Liangcheng Tan et al., A Chinese cave links climate change, social impacts, and human adaptation over the last 500 years. Scientific Reports, 2015, 5, 12284; doi: 10.1038/srep12284)。美國地球物理學會會訊Eos、美國地球化學學會會訊Geochemical News、英國劍橋大學等都迅速對這一研究做了專題報導。研究成果同時也引起了國際媒體的廣泛關注

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記錄了乾旱事件的大魚洞洞穴題詞照片

 

  最近500年大魚洞洞穴題詞記錄的乾旱事件和石筍氧、碳同位素以及Sr/Ca比值的對比。黑色倒三角為有人進洞記錄的年份、黃色正方形代表題詞中的乾旱記錄。

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