QSR:釐清青藏高原全新世氣候與生態環境變化格局

2021-02-15 地學之家

青藏高原是全球氣候變化最敏感的區域之一，其氣候及生態環境變化等直接影響「亞洲水塔」及我國生態安全屏障建設。現代間冰期的全新世期間，青藏高原降水、溫度、植被、湖泊和冰川均發生了顯著變化，可為預測未來青藏高原氣候和自然環境變化提供重要參考。然而，青藏高原全新世氣候和環境變化一直存在諸多爭議和不確定結論，中國科學院青藏高原研究所古生態與人類適應團隊陳發虎院士及其合作者，通過系統梳理文獻和綜合分析，集合多種古氣候及古環境變化記錄（圖1），討論了青藏高原全新世氣候與生態環境時空變化格局，指出了過去研究存在的問題及未來研究方向。該研究主要結論如下：

圖1 青藏高原全新世主要古氣候與古環境重建記錄分布

(1)青藏高原全新世年均溫變化依然存在較大爭議，但不同指標重建的夏季氣溫變化趨勢較一致，具體表現為早中全新世高溫（圖2），這意味著青藏高原作為熱力「引擎」，可能是早中全新世強印度季風的重要驅動因素。

圖2 青藏高原全新世夏季溫變化（B：孢粉記錄集成；C：青海湖長鏈烯酮記錄）、年均溫變化（D：孢粉記錄集成；E：冰芯；F：阿翁錯GDGTs記錄）以及冰川活動強度（A）與北半球年均溫變化記錄（G）對比

(2)近代湖泊水位變化記錄顯示，降水是決定青藏高原多數湖泊水位波動的主導因素，因此古湖泊水位變化可以作為全新世降水或溼度重建的理想指標；古湖泊水位記錄揭示青藏高原全新世「南北」降水變化存在「反相位或異相位」的特徵（圖3），主要與不同氣候系統（季風、西風）的影響有關。

圖3 青藏高原南部（B）、北部（C、D）典型湖泊全新世古水位變化與董哥洞石筍氧同位素記錄（A）、東亞季風降水變化記錄（E：紫色線）、北半球中緯度淨降水變化（E：綠色線）、高原東北部風沙活動強度變化（F）對比

(3)湖泊氫氧同位素記錄表現出空間上的「一致性」，說明這些同位素指標可能主要受控於大尺度大氣環流變化，而非局地的降水或溼度變化。(4)孢粉記錄揭示中全新世森林範圍最大，早全新世以來高寒草原不斷萎縮，高寒草甸和高寒荒漠範圍不斷擴張（圖4）。

圖4 青藏高原全新世植被格局變化（A；B；C）與東亞季風降水記錄（D）及董哥洞石筍氧同位素記錄（E）對比

(5)冰川擴張證據顯示，早全新世冰川略有前進，中全新世冰川退縮，晚全新世冰川前進最為普遍；風沙活動證據在青藏高原東北部較多，早全新世和晚全新世風沙活動加強。(6)區域氣候變化，尤其是夏季風變化是控制植被及其它陸表景觀變化的主要因子。目前，青藏高原仍存在古氣候與古環境數據記錄的空白區域。未來，獲取並分析該區域可靠測年的高解析度古氣候記錄，將有利於深入理解季風和西風如何在青藏高原上相互作用及其對生態環境變化的影響。該成果近期以「Climate change, vegetation history, and landscape responses on the Tibetan Plateau during the Holocene: A comprehensive review」為題，以「invited review」形式發表於國際地學期刊《第四紀科學評論》（Quaternary Science Reviews）。上述研究獲得第二次青藏高原綜合科學考察研究專項（2019QZKK0601）及中國科學院A類戰略性先導科技專項「泛第三極環境變化與綠色絲綢之路建設」（ XDA20090000）的資助。原文連結：https://authors.elsevier.com/c/1bSYH-4PRxm-2

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