云南错恰湖末次冰消期和近两百年以来环境演变对全球变化的响应

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenjianhao2009
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全球变化影响下的环境演变与人类的生存发展息息相关。自末次盛冰期以来,地球系统经历了复杂深刻的变化,既包括强烈升温与气候转变的冰期-间冰期旋回,也包括近年来全球变化研究热点的全新世时期。尤其在过去两百年,工业化使得人类活动进一步对全球变化产生影响,因此研究这两个时期的气候环境演化以及对未来发展趋势的预测具有十分重要的理论与实践价值。然而根据前人的研究可以发现,部分区域的重建记录存在一些差异,不同代用指标在对环境如何响应全球变化表现上也具有不确定性。例如泸沽湖的研究中,反映水环境变化的硅藻和反映流域陆地环境的孢粉记录并不能有效记录YD事件;而腾冲青海湖和天才湖等则对H1、B/A和YD事件则有较好记录。然而除却自然环境的变迁,近两百年来人类活动的加剧是否也会影响高海拔地区的湖泊系统,同样值得深入探讨与研究。基于此,我们选取云南西北部的错恰湖进行多指标综合分析,探讨西南地区高山湖泊对全球变化的响应特征。  错恰湖位于西南季风影响下的青藏高原东部、横断山脉腹地,这里不仅广布堆积地貌与古代冰川,盆地与湖泊错落,其西三江(金沙江,澜沧江与怒江)并流,同时地处高空西风环流、印度洋和太平洋季风环流交汇地带,是研究高山湖泊系统对全球变化响应的理想区域。  我们获取钻孔后,利用AMS-14C和210Pb/137Cs方法分别进行长短钻的定年,基于两个时期不同的环境影响因子,选取了多元化的湖泊研究角度,以期获得更全面的科学结论。首先结合器测数据建立了烷烃与气候资料间的对应关系,然后利用正构烷烃指标重建长钻自末次冰消期至中全新世由自然变率导致的气候波动记录,并进一步分析近两百年以来短钻记录的湖泊环境对气候变化和人类活动的响应。由于后者的沉积年代对应于工业革命之后的近现代时期,除了正构烷烃指标以外,本文又加入总有机碳、总氮等多指标测定和元素测量,以更详细探索近两百年来源自远距离大气沉降的区域重金属污染问题。主要结论如下:  一、以错恰湖为代表的西南地区高山湖泊的植被变化有效响应末次冰消期以来的气候事件。基于CQ3/4沉积钻孔的正构烷烃指标,错恰湖在研究尺度内的气候变化可大致分为包含H1事件、B/A暖期和YD事件的末次冰消期,以及早中全新世,气候经历了冷干-暖湿-冷干-稳定的变化阶段。  二、根据区域和全球气候档案的对比,发现相对于大型湖泊,小型湖泊对于气候变化的响应更敏感,此外反映湖泊水环境变化的硅藻、粒度和正构烷烃等指标则比单一反映流域陆地环境变化的孢粉指标更敏感。  三、根据CQ1/2沉积钻孔气候代用指标的变化,两百年来错恰湖泊流域的陆地植被经历了阶段性波动,指示“冷干-暖湿”的气候特征。元素测定显示,人类活动对应了湖泊沉积重金属含量变化的三个阶段:1950年以前,重金属含量低且稳定,可视作自然背景阶段,人类影响忽略不计;1950年以后,湖泊流域的工农业逐渐发展,人为干扰凸显;直到1982年以后,冶炼工业的进步加强重金属污染的趋势,通过大气传输沉降被湖泊沉积物有效记录。  总体而言,错恰湖沉积物在有效记录该区域末次冰消期以来和近两百年气候环境演化历史的同时,加深对气候—人类活动—湖泊生态系统相互作用过程的理解,为高山湖泊响应人类活动提供新的佐证。基于错恰湖泊沉积的研究,不仅有助于思考气候环境状况的历史归因,也为边远地区湖泊-流域生态系统探寻更有效的保护和管理措施提供了依据。
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