近日，我所地質(zhì)室海洋地質(zhì)過程及演化團(tuán)隊(duì)在末次盛冰期以來亞北極太平洋邊緣海海洋環(huán)流演化方面取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)借助亞北極鄂霍次克海中部站位巖芯的黏土礦物和黏土組分的微量元素?cái)?shù)據(jù)，重建了過去2萬年來太平洋水入侵鄂霍次克海的演化歷史模式。研究發(fā)現(xiàn)全新世以來，受到阿留申低壓增強(qiáng)的影響，入侵鄂霍次克海的北太平洋暖水明顯增強(qiáng)，該研究對(duì)于更好的認(rèn)識(shí)亞北極地區(qū)的海洋環(huán)境演化具有重要作用。

大洋環(huán)流通過輸送熱量和鹽分，對(duì)全球氣候產(chǎn)生重要影響。西亞北極環(huán)流是亞北極太平洋地區(qū)熱量和物質(zhì)傳輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿Γ鋭?dòng)態(tài)變化對(duì)于西北太平洋以及周圍邊緣海的生物地球化學(xué)循環(huán)等過程產(chǎn)生了重要影響。

鄂霍次克海是西北太平洋區(qū)域主要的邊緣海，該區(qū)域是北半球大規(guī)模季節(jié)性海冰覆蓋的最南部邊界，同時(shí)也是北太平洋中層水的主要源區(qū)。觀測發(fā)現(xiàn)，在東堪察加流（西亞北極環(huán)流的西部分支）的驅(qū)動(dòng)下，大量溫暖的太平洋水進(jìn)入到鄂霍次克海，對(duì)鄂霍次克海的海冰覆蓋以及中層水形成產(chǎn)生重要的影響。然而由于研究材料的限制，目前關(guān)于太平洋水入侵鄂霍次克海的認(rèn)識(shí)主要基于器測記錄，缺乏更長時(shí)間尺度的深入了解。

基于此，研究團(tuán)隊(duì)利用鄂霍次克海中部站位的黏土礦物和黏土組分的微量元素等指標(biāo)，并結(jié)合附近站位的粒度、表層海水溫度、海冰硅藻以及TraCE-21ka氣候模型等數(shù)據(jù)，重建了過去2萬年來太平洋水入侵鄂霍次克海的演化歷史模式。

研究發(fā)現(xiàn)，早全新世以來，伴隨著氣候的快速變暖，阿留申低壓顯著增強(qiáng)，亞北極太平洋環(huán)流同步增強(qiáng)，進(jìn)而造成更多太平洋水入侵鄂霍次克海地區(qū)（如圖），深刻的影響著鄂霍次克海的海洋環(huán)境演變。

本研究加深了對(duì)亞北極太平洋海洋環(huán)流演化及其控制機(jī)制的科學(xué)認(rèn)識(shí)，對(duì)進(jìn)一步研究太平洋水入侵鄂霍次克海的動(dòng)態(tài)變化及其環(huán)境效應(yīng)具有重要意義。

該研究成果近期發(fā)表在《Quaternary Science Reviews》雜志上，第一作者是我所地質(zhì)室博士后馮旭光，通訊作者為我所石學(xué)法研究員。該研究得到了嶗山實(shí)驗(yàn)室“十四五”重大項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金、以及國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目聯(lián)合資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2024.109026

大氣環(huán)流模式對(duì)亞北極太平洋和鄂霍次克海表層環(huán)流影響示意圖。（a） 11.7 ka以來b）20-11.7 ka （AL：阿留申低壓， EKC：東堪察加流，WSAG:西亞北極環(huán)流）