近日，国际著名地学期刊《Earth and Planetary Science Letters》（EPSL）发表了我院博士生陈俊飞、李超副教授及其合作者的研究成果“Uranium-series Comminution Ages Constrain Large Catchment Erosion and its Response to Climate Change: A Case study from the Changjiang”，论文利用铀系“粉碎年龄”方法揭示了以长江为代表的大河流域侵蚀过程及其对气候变化的响应。
流域侵蚀不仅对地貌演化起着重要作用，而且决定了风化岩石层的暴露，从而影响化学风化和碳循环。该研究主要利用长江口钻孔沉积物的铀系粉碎年龄（tcom）重建了过去约14000年的流域侵蚀历史，揭示了气候对大型流域侵蚀过程的控制作用以及人类活动对流域侵蚀的影响。
研究结果显示，自Bølling–Allerød至全新世中期，气候变化控制了长江流域的侵蚀过程，沉积物粉碎年龄呈现周期性新老变化的规律。在冷干期，降水稀少，较长的沉积物粉碎年龄记录了较浅较弱的流域侵蚀和较慢的沉积物搬运过程。而在暖湿期，降水充沛，较短的沉积物粉碎年龄记录了较强较深的流域侵蚀和搬运较快过程。
自晚全新世以来，由于较频繁的降水导致中下游河道泛滥，河道迁移造成局部河漫滩较老的物质被侵蚀；而过去2000年以来，人类活动（例如森林砍伐、农业耕种）的快速兴起，河漫滩及土壤的侵蚀进一步加剧，这些过程改变了流域侵蚀的自然过程，表现为杂乱的沉积物粉碎年龄变化。
该研究表明，在千年尺度上，碎屑沉积物的粉碎年龄对流域侵蚀有快速且敏感的响应，为量化沉积物从源到汇过程的时间尺度及准确推断古环境变化提供了新的手段。
图1. 14000年以来长江口钻孔沉积物粉碎年龄变化及其与气候指标和人类活动指标的响应关系
论文第一作者为我院博士生陈俊飞，李超副教授为通讯作者，合作作者包括我院杨守业教授、杨承帆研究员、博士生王辉，以及法国岩石与地球化学研究中心Albert Galy教授。该研究受到科技部重点研发项目（2022YFF0800504）、国家自然科学基金（41991324, 42273057, 42076063）、上海市自然科学基金（21590712700）等共同资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.epsl.2023.118493