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(lái)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(lái)，北半球夏季太陽(yáng)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(guò)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(lái)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(kāi)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
近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境實(shí)驗(yàn)室（LTO）、全球海洋和氣候研究中心（GOCRC）以及廣東省海洋遙感重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（LORS）的王春在研究員團(tuán)隊(duì)，系統(tǒng)揭示了在全球變暖背景下熱帶三大洋對(duì)西北太平洋反氣旋（WNPAC）增強(qiáng)的相對(duì)貢獻(xiàn)及作用機(jī)制。相關(guān)成果以“Influence of three tropical oceans on western North Pacific anticyclone strengthening under global warming”為題，發(fā)表于Nature旗下一區(qū)TOP期刊npj Climate and Atmospheric Science。論文第一作者為L(zhǎng)TO博士研究生魯志遠(yuǎn)，通訊作者為研究員王春在。WNPAC是調(diào)控東亞夏季風(fēng)強(qiáng)度與極端氣候事件的核心環(huán)流系統(tǒng)，其強(qiáng)度和位置變化受熱帶太平洋、大西洋與印度洋海溫變化的協(xié)同影響，直接影響中國(guó)東部汛期降水、旱澇格局與高溫事件。先前研究多集中在單一海盆或單一季節(jié)，而缺乏三大洋整體視角的定量評(píng)估。該研究利用最新的第六階段耦合模式比較計(jì)劃（CMIP6）多模式模擬，首次系統(tǒng)量化了未來(lái)溫室氣體排放情景下三大洋在不同季節(jié)對(duì)WNPAC的貢獻(xiàn)及變化趨勢(shì)。研究發(fā)現(xiàn)，在全球變暖背景下，WNPAC在冬、春、夏三季均顯著增強(qiáng)，主要受大西洋和太平洋海溫變化驅(qū)動(dòng)。其中，大西洋通過(guò)增強(qiáng)赤道波響應(yīng)和準(zhǔn)定常羅斯貝波列，在冬季和春季發(fā)揮越來(lái)越重要的作用；夏季則以赤道羅斯貝波機(jī)制為主。太平洋在夏季的貢獻(xiàn)最強(qiáng)，其機(jī)制主要來(lái)自印太暖池與中西太平洋之間增強(qiáng)的海溫梯度引發(fā)的異常東風(fēng)。相比之下，印度洋的影響在未來(lái)氣候中相對(duì)較弱且較為穩(wěn)定。該研究為理解未來(lái)全球變暖下三大洋對(duì)WNPAC的影響和季節(jié)性機(jī)制提供了新的定量框架，并凸顯了大西洋和太平洋在塑造未來(lái)東亞氣候變化中日益重要的地位。研究成果表明，隨著全球變暖加劇，未來(lái)東亞地區(qū)的極端氣候事件將愈發(fā)頻繁。本研究得到國(guó)家自然基金委合作創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目等共同資助。論文信息：Lu,Z.,& C. Wang*,2025: Influence of three tropical oceans on western North Pacific anticyclone strengthening under global warming.? npj Clim. Atmos. Sci.,8: 349.文章鏈接：https://rdcu.be/eN37W全球變暖下三大洋對(duì)WNPAC增強(qiáng)的作用機(jī)制。(a) 冬季：熱帶北大西洋增暖（填色）通過(guò)三條路徑增強(qiáng)WNPAC，包括：向西傳播的羅斯貝波（藍(lán)色箭頭）、向東傳播的開(kāi)爾文波（黑色箭頭），以及由對(duì)流增強(qiáng)觸發(fā)的準(zhǔn)定常羅斯貝波列。(b) 春季：熱帶北大西洋增暖主要通過(guò)高空準(zhǔn)定常羅斯貝波列維持WNPAC，赤道波作用相對(duì)減弱。(c) 夏季：熱帶北大西洋增暖與中太平洋降溫共同作用，通過(guò)赤道羅斯貝波動(dòng)力學(xué)和印太暖池—中西太平洋間增強(qiáng)的海溫梯度驅(qū)動(dòng)的異常東風(fēng)，進(jìn)一步強(qiáng)化WNPAC。
近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所林間院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院、西班牙海洋研究所和廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局等單位，在北印度洋莫克蘭俯沖斷裂三維結(jié)構(gòu)物性對(duì)地震控制機(jī)理的研究中取得重要進(jìn)展，揭示了俯沖地形對(duì)地震觸發(fā)和破裂傳播終止的雙重作用。研究成果發(fā)表于國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth，博士生徐浩波為論文第一作者，導(dǎo)師楊曉東為通訊作者。俯沖帶是全球地震和海嘯最活躍的區(qū)域之一。海底地形如海山、洋底高原、海嶺等在俯沖過(guò)程中如何影響地震的觸發(fā)與破裂傳播，長(zhǎng)期以來(lái)是國(guó)際地球科學(xué)界的研究熱點(diǎn)和爭(zhēng)議焦點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，這些地形可作為“地震凹凸體”（asperity），增強(qiáng)斷層局部強(qiáng)度，促進(jìn)地震成核；另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為其充當(dāng)“地震障礙體”，弱化斷層、阻礙應(yīng)變積累與破裂擴(kuò)展。厘清這一問(wèn)題對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估俯沖帶地震和海嘯風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。研究團(tuán)隊(duì)以位于北印度洋莫克蘭俯沖帶的小穆里海嶺為研究對(duì)象，該區(qū)域因其地形與板塊邊界斷裂、地震活動(dòng)高度耦合，成為研究俯沖地形與大地震關(guān)系的天然實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)對(duì)約6000多公里多道反射地震數(shù)據(jù)的系統(tǒng)解析，團(tuán)隊(duì)精細(xì)刻畫了該區(qū)域逆沖大斷裂的三維幾何結(jié)構(gòu)，并結(jié)合臨界庫(kù)倫楔理論，定量估算了斷層面的視摩擦系數(shù)與剪切應(yīng)力。研究發(fā)現(xiàn)，小穆里海嶺俯沖區(qū)域的斷層面結(jié)構(gòu)粗糙，視摩擦系數(shù)和剪切應(yīng)力顯著高于周圍區(qū)域；而鄰近海山俯沖區(qū)則斷層面較為平滑，力學(xué)強(qiáng)度較低。這種結(jié)構(gòu)差異直接決定了地震破裂行為：破裂更易沿平滑、低強(qiáng)度斷層面遠(yuǎn)距離傳播，而在粗糙、高強(qiáng)度區(qū)域受到顯著阻礙。研究進(jìn)一步指出，1945年發(fā)生在該區(qū)域的Mw 8.1級(jí)大地震很可能起源于一個(gè)粗糙且高強(qiáng)度的板塊界面區(qū)域。基于上述發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)提出俯沖地形在地震過(guò)程中具有“雙重角色”：在地震成核階段，粗糙地形區(qū)域因高強(qiáng)度耦合成為潛在震源區(qū)；而在破裂傳播階段，這些區(qū)域又可作為天然屏障，有效阻止破裂進(jìn)一步擴(kuò)展。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)單一視角的認(rèn)識(shí)，為理解俯沖帶地震機(jī)制提供了新的理論框架。此外，研究還指出，全球范圍內(nèi)類似的海山俯沖區(qū)域可能普遍存在地震風(fēng)險(xiǎn)被低估的問(wèn)題。團(tuán)隊(duì)發(fā)展的“斷層分段與地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”新方法，有望為全球俯沖帶地震與海嘯災(zāi)害的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。該研究不僅深化了對(duì)逆沖斷裂結(jié)構(gòu)與地震活動(dòng)關(guān)系的科學(xué)認(rèn)知，也為全球地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了新的觀測(cè)依據(jù)和方法路徑，具有重要的科學(xué)價(jià)值與社會(huì)意義。圖1?莫克蘭俯沖帶東段構(gòu)造與地震分布圖2?莫克蘭板塊邊界斷層的結(jié)構(gòu)特征。a.位于海嶺俯沖鄰區(qū)的平滑斷層面;b. 位于海山俯沖區(qū)域的粗糙斷層面。圖3?莫克蘭逆沖大斷裂的三維結(jié)構(gòu)與力學(xué)性質(zhì)對(duì)大地震的控制機(jī)理示意本研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、廣東省重大人才工程項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院國(guó)際伙伴計(jì)劃項(xiàng)目和中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所自主部署項(xiàng)目等聯(lián)合資助。論文信息：Xu,H.,Yang,X.*,Ruh,J. B.,Lin,J.,Wang,L.,Bell,R. E.,et al.,2025. Little Murray Ridge subduction controls the segmentation of megathrust and co‐seismic rupture along the eastern Makran margin. Journal of Geophysical Research: Solid Earth,130,e2025JB031876.?論文鏈接：https://doi.org/10.1029/2025JB031876
以往研究表明，在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道及附近種植南美蟛蜞菊（Sphagneticola trilobata?(L.) Pruski）能夠有效降低昆蟲(chóng)密度、減少鳥(niǎo)類數(shù)量，從而降低航空鳥(niǎo)擊事件風(fēng)險(xiǎn)。然而，南美蟛蜞菊的驅(qū)蟲(chóng)機(jī)制、抗蟲(chóng)活性物質(zhì)的具體組成及其合成途徑尚不明確。因此，系統(tǒng)解析南美蟛蜞菊中具有驅(qū)蟲(chóng)作用的化感物質(zhì)及其生物合成機(jī)制，對(duì)開(kāi)發(fā)針對(duì)性的綠色鳥(niǎo)擊防控技術(shù)具有重要意義。中國(guó)科學(xué)院華南植物園農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)研究中心曾蘭亭等科研人員綜合運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)方法，系統(tǒng)鑒定了南美蟛蜞菊的關(guān)鍵抗蟲(chóng)單萜化合物，并闡明了其生物合成機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，檸檬烯、α-水芹烯和對(duì)傘花烴是南美蟛蜞菊的主要揮發(fā)性單萜，占總量的80%以上，且具有顯著的抗蟲(chóng)功能（用于抗蟲(chóng)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的昆蟲(chóng)為鳥(niǎo)類主要食物來(lái)源）。體外酶活實(shí)驗(yàn)證實(shí)，細(xì)胞質(zhì)定位的StTPS3具有廣譜的底物選擇性，能夠同時(shí)利用香葉基焦磷酸（GPP）和橙花基焦磷酸（NPP）催化生成檸檬烯。代謝抑制實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明，甲羥戊酸（MVA）途徑的抑制會(huì)顯著降低單萜物質(zhì)的釋放，提示在細(xì)胞質(zhì)中可能存在單萜合成途徑（圖1）。該研究首次從揮發(fā)性抗蟲(chóng)物質(zhì)的角度揭示了南美蟛蜞菊在機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥(niǎo)及綠化管理中的應(yīng)用潛力，為基于植物化感作用的鳥(niǎo)擊防控策略提供了科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究成果以題為“Inhibitor treatment and subcellular localization analysis reveal the contribution of a cytosolic terpene synthase to the substantial release of anti-insect monoterpenes by?Sphagneticola trilobata?(L.) Pruski” 在線發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Journal of Advanced Research（《前沿研究雜志》）上。中國(guó)科學(xué)院華南植物園王淼博士研究生、公共實(shí)驗(yàn)室賈永霞正高級(jí)工程師為論文共同第一作者，曾蘭亭研究員和簡(jiǎn)曙光研究員為論文共同通訊作者。本研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.01.047圖1. 南美蟛蜞菊主要抗蟲(chóng)單萜物質(zhì)的生物合成機(jī)制
