陜西
在全球氣候變化背景下，湖泊有機碳埋藏對氣候波動的響應機制，是碳循環研究領域的關鍵科學問題。傳統碳循環模型主要圍繞海洋與陸地生態系統展開研究，湖泊在全球碳循環中的重要作用長期未得到足夠重視。渭河盆地分布著厚度逾7500米的連續河湖相沉積地層，完整留存了長時間尺度的古環境信息，是探究湖泊碳循環與氣候系統耦合關系的理想研究載體。
近日，中國科學院地球環境研究所黃土與氣候變化團隊以渭河盆地西部戶縣凹陷（HX）、東部固市凹陷（WB1）獲取的兩支長序列沉積巖芯為研究對象，綜合運用古地磁年代學方法，并結合有機碳、氮、沉積物粒度等高分辨率指標測試分析，重建了區域過去120萬年湖泊有機碳埋藏的演化歷程，系統揭示了不同時間尺度下湖泊碳匯的主導控制機制。
研究表明，渭河盆地湖泊有機碳埋藏受全球冰量與東亞夏季風的協同調控，兩者分別主導不同時間尺度上的碳循環演變。在冰期–間冰期尺度上，有機碳含量呈現冰期低、間冰期高的變化特征，并具有顯著的約10萬年周期。該周期同樣存在于亞北極、印度季風區和地中海等氣候背景迥異、有機碳變化相位不盡一致的湖泊記錄中，表明全球冰量變化所驅動的溫度波動，通過調控有機質的礦化分解效率，強化了湖泊碳埋藏的10萬年周期旋回，使其在不同氣候背景下均呈現出一致的周期變化。（圖1）
在歲差及亞軌道千年尺度上，東亞夏季風成為主要調制因素。當東亞夏季風增強，區域降水隨之增多，湖泊水位逐步抬升：既改善了沉積環境，利于有機質保存；又帶來充沛的陸源營養物質，提升湖泊初級生產力，二者共同促進湖泊有機碳埋藏量增加。本次重建的有機碳序列，明確識別出2萬年歲差與1萬年半歲差周期信號，證實低緯度太陽輻射的變化會經由熱帶海表溫度、海氣相互作用進一步放大，最終影響東亞夏季風強弱與區域水文狀況。（圖2）
該研究系統揭示了全球冰量變化與區域季風過程協同作用對湖泊碳循環的多尺度影響，為認識湖泊碳匯對長期氣候變化的響應機制，以及評估未來氣候變暖背景下湖泊碳匯演變趨勢，提供了重要的地質歷史參考。該成果以“Glacial pacing and monsoon modulation of multi-scale lacustrine carbon sequestration in the Weihe Basin, North China”為題發表在國際地學期刊Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology。博士研究生龍宜澧、戎曉慶為論文共同第一作者，孫有斌研究員和劉星星副研究員為共同通訊作者。
本研究由國家自然科學基金(42494910)、深地國家科技重大專項(2024ZD1001003)、國際大陸科學鉆探計劃聯合資助。
文章鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2026.113974
圖1：湖泊有機碳記錄與底棲有孔蟲δ1?O對比及其頻譜分析
圖2：MIS 9-11階段渭河盆地記錄與多氣候代用指標對比
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