深海珊瑚研究揭示末次冰消期南极冰盖冰下融⽔释放过程

作者: 李涛

来源: 中国科学院南京地质古⽣物研究所

发布日期: 2023-11-20 07:30:44

中国科学院南京地质古⽣物研究所副研究员李涛及其团队利用深海珊瑚样品,获得了末次冰消期以来南大洋中层海水铀同位素演化记录,揭示了冰下融水的释放与冰盖退缩、海平面上升之间的直接联系,为预测未来南极冰盖可能的变化提供了重要参考。

地质记录表明南极冰盖在末次冰消期(约1.8万-1.1万年前)曾存在⼏次快速的退缩过程,可能与冰下融⽔排放导致的冰盖失稳有关。

中国科学院南京地质古⽣物研究所副研究员李涛,联合英国布⾥斯托尔⼤学、英国圣安德鲁斯⼤学和南京⼤学,利⽤南⼤洋德雷克海峡的深海珊瑚样品,获得了末次冰消期以来⾼分辨率南⼤洋中层海⽔铀同位素演化记录,进⽽揭示了冰下融⽔的释放与冰盖退缩、海平⾯上升之间的直接联系,为预测未来南极冰盖可能的变化提供了重要参考。

⼤陆冰盖底部的⽔⽂过程对冰盖的稳定性具有显著影响,因⽽备受关注。随着压⼒的增加与温度的升⾼,冰盖深部的固态冰会逐渐转化为液态融⽔,在冰盖底部形成许多⼤⼩不⼀的冰下湖泊。当⼤陆冰盖不稳定时,冰下湖泊储存的冰川融⽔可能在数⽉到数年时间内排⼲,⽽冰川融⽔的排放过程会反过来影响冰盖的稳定性,导致冰架崩塌速度的加快。

前⼈研究发现,冰盖底部岩⽯颗粒表⾯释放的234U会在冰下融⽔中不断累积,导致冰下融⽔通常具有较⾼的铀同位素值(234U/238U)。研究通过分析南⼤洋德雷克海峡的深海珊瑚样品,获得了末次冰消期以来⾼分辨率南⼤洋海⽔铀同位素演化记录。数据显示,过去1.54万年到1.4万年之间,部分深海珊瑚样品的铀同位素组成存在明显的升⾼。

这⼀时期南⼤洋海⽔铀同位素的异常与冰阀碎屑通量的极⾼值、融⽔脉冲事件1A(Meltwater Pulse 1A, MWP-1A)与全球海平⾯的快速上升具有很好的对应关系,指示了冰下融⽔释放和冰盖退缩、海平⾯上升之间的直接联系。

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