中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境與島礁生態(tài)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、邊緣海與大洋地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室施祺研究員團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合香港中文大學(xué)、臺(tái)灣大學(xué)、廣西大學(xué)以及廣東海洋大學(xué)等多家科研機(jī)構(gòu)，在南海中全新世（7.4 ka）季節(jié)性氣候環(huán)境變化研究中取得新進(jìn)展。該結(jié)果于近期發(fā)表在自然指數(shù)（NI）期刊《地球和行星科學(xué)快報(bào)》（Earth and Planetary Science Letters）上。中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所陶士臣博士為論文第一作者、副研究員嚴(yán)宏強(qiáng)為通訊作者。

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，中全新世氣候較現(xiàn)代溫暖。該時(shí)期中國(guó)季風(fēng)區(qū)降水增多，植被帶北移，沿海因海平面上升發(fā)生海侵等。全球多條重建序列亦顯示中全新世以來溫度逐漸下降到工業(yè)革命前。然而，氣候模式模擬結(jié)果呈現(xiàn)出全新世時(shí)期持續(xù)增溫的長(zhǎng)期趨勢(shì)。重建與模擬的顯著背離——即“降溫”與“升溫”的反向演化——被學(xué)界稱為“全新世溫度之謎”。

代用指標(biāo)的季節(jié)性偏差可能是原因之一。自早中全新世以來，北半球夏季太陽輻射逐漸減弱、冬季逐漸增強(qiáng)。重建的溫度主要反映代用指標(biāo)生長(zhǎng)/形成季節(jié)的信號(hào)，可能難以反映全年的溫度。盡管認(rèn)識(shí)到了季節(jié)性氣候重建對(duì)于破解“全新世溫度之謎”的重要性，目前只有很少的代用指標(biāo)能夠涉及到季節(jié)性尺度，特別是冬季。

研究團(tuán)隊(duì)利用海南三亞3塊現(xiàn)代濱珊瑚和1塊7.4 ka化石濱珊瑚，通過年生長(zhǎng)率和月分辨率氧同位素分析，定量重建了7.4 ka時(shí)期月—年分辨率的南海海表溫度（SST）序列。結(jié)果顯示：7.4 ka時(shí)期各季節(jié)SST均高于現(xiàn)代，升溫幅度0.35 ± 0.59 °C至0.91 ± 0.59 °C；綜合年生長(zhǎng)率與年—季節(jié)氧同位素重建結(jié)果，平均SST較現(xiàn)代高0.83 ± 0.44 °C，這一溫暖特征也與當(dāng)時(shí)的相對(duì)高海平面狀況相吻合。溫度的季節(jié)性偏差可能并非“全新世溫度之謎”現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因。另外，也在7.4 ka時(shí)期的珊瑚記錄中識(shí)別出顯著的年際—年代際周期，表明熱帶太平洋氣候的年際—年代際變率可能在中全新世已具現(xiàn)代特征。

成果為破解“全新世溫度之謎”提供了高分辨率季節(jié)—年際尺度證據(jù)，也為評(píng)估未來熱帶海洋對(duì)全球變暖的響應(yīng)提供了可能的地質(zhì)時(shí)期參照。

該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣西自然科學(xué)基金及海南南沙珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站開放基金等聯(lián)合資助。

圖1?利用濱珊瑚生長(zhǎng)率和氧同位素定量重建的7.4 ka時(shí)期的海溫

論文信息：Tao,S.,Liu,K.-b.,Yan,H.,Meng,M.,Huang,C.-Y.,Shen,C.-C.,Zhang,H.,Yu,K.,Shi,Q.,2025. Coral-inferred high seasonal sea surface temperature in the South China Sea at 7.4 thousand years ago. Earth and Planetary Science Letters 672,119700.

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X25004984