近日，嶗山實驗室大洋碳循環(huán)科研團隊在碳循環(huán)和氣候變化領(lǐng)域取得重要突破，相關(guān)成果發(fā)表在《自然·通訊》。
據(jù)南極冰芯記錄，大約40萬年前的中布容事件期間，當(dāng)時的間冰期氣溫比最近幾次間冰期約低4℃，大氣二氧化碳濃度也低約40 ppm。這一現(xiàn)象表明，自然過程可能存在降低大氣二氧化碳的潛在途徑，但其成因長期不明。
多數(shù)研究認為，該時期較低的大氣二氧化碳濃度與南大洋深海環(huán)流和碳儲存變化密切相關(guān)。然而，由于南大洋沉積物普遍缺乏碳酸鹽，難以建立可靠的年代框架，因此長期缺乏證據(jù)支撐。
研究團隊開發(fā)了一項全新的二維激光剝蝕–多接收等離子體質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，成功從南大洋鐵錳結(jié)殼中提取出跨越中布容事件前后的海水鉛同位素記錄。結(jié)果顯示，中布容事件前后的間冰期期間，南大洋深海鉛同位素組成存在顯著差異。
這一發(fā)現(xiàn)表明，在中布容事件之前的間冰期，南大洋深海層化顯著增強，有效抑制了深海向大氣的碳釋放。并且為解釋“低二氧化碳間冰期”提供了新的關(guān)鍵證據(jù)，彰顯了南大洋在全球碳循環(huán)與氣候調(diào)節(jié)中的核心作用。
鐵錳結(jié)殼是稀土、鈷等重要金屬礦產(chǎn)資源。研究開發(fā)的新技術(shù)為獲取鐵錳結(jié)殼中軌道尺度的海水同位素組成記錄提供了新途徑，同時為解析其成礦過程和時間演化特征提供了更高分辨率的分析手段。
該研究不僅為深入理解氣候變化與深海碳循環(huán)的關(guān)系提供了新的科學(xué)證據(jù)，也為嶗山實驗室在氣候變化與深海礦產(chǎn)研究方向的發(fā)展貢獻了創(chuàng)新性的技術(shù)方法和重要的科學(xué)支撐。
研究工作得到山東省泰山學(xué)者青年項目和國家自然科學(xué)基金項目等的大力支持。
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