近期，国际知名地学期刊《Global and Planetary Change》以“Multi-proxy reconstructions of paleotemperature in the southern South China Sea since the last deglaciation”为题，发表了我院田俐萍博士与合作者的研究成果：基于四种生物标志物，重建了末次冰消期以来南海南部古温度变化历史，进而探讨了四类指标在高温地区的指示意义。
印度-太平洋暖池(海表温度SST超过28℃的地区)是地球气候系统的热量枢纽，通过海气相互作用驱动着全球水文循环，因此准确定量重建地质历史时期的暖池温度变化，有助于我们理解暖池形态变化与全球气候的关联。
目前常用于海洋古温度重建的生物标志物有烯酮 (Uᵏ'₃₇)、长链二醇 (LDI)、支链和羟基甘油双烷基甘油四醚 (TEXᴴ₈₆ 和RI-OH) 等 (图1)。然而现代研究表明，当SST>28℃或在沿海环境中，Uᵏ'₃₇与SST相关性明显降低；当SST>25℃时，SST与RI-OH之间的线性关系从正相关变为负相关；当SST>27℃时，LCD与SST的线性关系也发生了反转。
图1: 烯酮、长链二醇、OH-GDGTs和iGDGTs分子结构图
为了验证上述指标在钻孔沉积物中的指示意义，该研究选择位于南海南部18288-2钻孔作为研究对象，基于Uᵏ'₃₇、LDI、TEXᴴ₈₆ 和RI-OH指标以及机器学习算法重建该地区过去18.3 ka以来温度变化历史。结果表明：(1) Uᵏ'₃₇指标在18288-2钻孔中适用于指示海水表层0-30m年均温，且与整个南海南部区域合成的SST记录非常匹配，能敏感响应末次冰消期高纬地区的快速气候事件；(2) LDI指标重建的温度上限为27℃，当SST>27℃时，LDI可能反映了其母源生物的最佳生存温度；(3) TEXᴴ₈₆ 和RI-OH指标可能分别记录了30-125m的次表层海水温度和暖季温度 (图2)。
图2: 末次冰消期以来南海南部SST重建结果。(A) 基于烯酮、长链二醇、OH-GDGTs和iGDGTs指标重建的SST (18288-2孔)；(B) 南海南部Uᵏ'₃₇-SST区域集成结果；(C) RI-OH指标重建的夏季SST (18288-2孔)；(D) 南海南部有孔虫指标重建的SST区域集成结果；(E) TEXᴴ₈₆ 指标重建的海水次表层温度 (18288-2孔)；(F) 南海南部TEXᴴ₈₆-subT区域集成结果；(G) 冰芯GISP2的δ18O记录
论文第一作者为我院博士后田俐萍，通讯作者为李丽教授，合作者包括我室已毕业研究生杨迎雪(论文共同第一作者)、阮彦明博士、贺娟副教授、贾国东教授。该研究由国家自然科学基金资助。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2024.104620