近日，自然資源部第一海洋研究所科研人員在北太平洋中層水通風(fēng)歷史重建研究方面取得重要進(jìn)展，揭示了末次冰期以來北太平洋中層水通風(fēng)演化歷史與控制機(jī)制。相關(guān)成果以“Extremely depleted radiocarbon impact on estimation of Glacial North Pacific Intermediate Water ventilation”為題，發(fā)表于國際地學(xué)TOP期刊《Earth and Planetary Science Letters》上。博士研究生王安琪為論文第一作者，姚政權(quán)研究員、石學(xué)法研究員和南京大學(xué)鄒欣慶教授為共同通訊作者。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）宮勛教授、俄羅斯科學(xué)院遠(yuǎn)東分院太平洋研究所Sergey Gorbarenko教授等研究人員共同參與了該研究工作。

北太平洋中層水（NPIW）作為北太平洋最大的原生水團(tuán)，其通風(fēng)過程在調(diào)節(jié)氣候變化和全球碳、氧循環(huán)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而，由于地質(zhì)碳輸入對放射性碳（¹⁴C）通風(fēng)年齡的影響，重建太平洋中-深層通風(fēng)演變歷史面臨重大挑戰(zhàn)，從而對地質(zhì)時期NPIW演化歷史及其機(jī)制仍不清楚。

研究人員對取自西南鄂霍次克海域沉積物巖芯的底棲和浮游有孔蟲的¹⁴C年齡差值（B-P ¹⁴C年齡差值），以及底棲有孔蟲的穩(wěn)定氧（δ¹⁸O_bf）、碳同位素（δ¹³C_bf）進(jìn)行了詳細(xì)分析，探討了末次冰期以來NPIW的變化歷史與機(jī)制。結(jié)果表明，在末次冰期，B-P ¹⁴C年齡差值超過9000年，表明受到地質(zhì)碳的顯著影響，潛在源區(qū)可能來自鄂霍次克海西南部的混合氣體（二氧化碳和甲烷）水合物。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在末次冰盛期（LGM），北太平洋中層水（GNPIW）¹⁴C通風(fēng)年齡可能被高估，這一發(fā)現(xiàn)支持了冰期NPIW通風(fēng)程度較現(xiàn)代更強(qiáng)的觀點。通過綜合分析北太平洋區(qū)域的δ¹⁸O_bf記錄，研究團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn)，在LGM期間，鄂霍次克海和白令海中層水深度分別可達(dá)到1590米和1000米。與LGM相比，Heinrich Stadial 1（HS 1）期間白令海的中層水對流顯著增強(qiáng)，深度至少延伸至1467米。這一過程不僅增強(qiáng)了NPIW，還有效沖刷了來自鄂霍次克海的地質(zhì)碳，導(dǎo)致西北太平洋和東北太平洋NPIW通風(fēng)趨于均一化。

這項研究通過分析地質(zhì)碳對GNPIW ¹⁴C通風(fēng)年齡的影響，揭示了末次冰期及冰消期NPIW通風(fēng)演化歷史，推動了北太平洋中層環(huán)流與古氣候演化研究進(jìn)展。

該研究得到國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃等項目的支持。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X25000536

末次冰期以來鄂霍次克海通風(fēng)演化歷史