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地中海溢出流研究中取得進展

地中海溢出流研究中取得進展

晚中新世距今約500萬年前,地中海連接大西洋的通道——直布羅陀海峽重新打開。低鹽的北大西洋表層水流入地中海,而地中海的中深層水攜帶大量高溫高鹽水體在其下進入大西洋。其主流沿著葡萄牙陸架/坡一直向北可延伸至挪威-格陵蘭海,促進了北大西洋深層水形成,從而對加強大西洋經向翻轉流和全球溫鹽環流有所貢獻。由於沉積環境的特殊,對於地中海溢出流的研究多限於末次冰期旋迴,一直沒有良好的長時間尺度記錄。

綜合大洋鑽探計劃(IODP) 339航次在現代地中海溢出流影響海域——葡萄牙岸外 U1391 站位,鑽取了高質量的連續沉積物岩心三百餘米。科學院南京地質古生物研究所研究員李保華參加了該航次考察,並獲得了數千個研究樣品。通過對該站位部分沉積物樣品的詳細分析,李保華及其團隊成員郭啟梅等結合有孔蟲同位素、微量元素地球化學等方法,詳細闡述過去90萬年以來葡萄牙岸外底棲有孔蟲屬種特徵及群落組合變化過程。

研究利用有孔蟲群落對水體環境變化反應靈敏的優勢,通過對指示地中海溢出流強度的底棲有孔蟲特徵組合分子( Planulina ariminensis 和 "Elevated Epibenthos" group )變化,首次揭示了長時間尺度上地中海溢出流的詳細演化過程。

研究顯示,在冰期/間冰期尺度上,地中海溢出流具有典型的冰期/間冰期變化特徵,冰期弱、間冰期強;而在長時間尺度上存在40萬年的周期性變化,以氧同位素1期、9-11期、19-21期,尤其以氧同位素11期高於現在 20m 的海平面格局下,地中海溢出流顯著增強,在底棲有孔蟲類型、屬種組成上表現明顯。

同時,該研究的實施為其他海區底層水研究積累了豐富的經驗。研究論文近期在

Global and Planetary Change

發表。

論文信息:Qimei Guo, Baohua Li (通訊作者), Jin-Kyoung Kim, IODP Expedition 339 Scientists, 2017.

Benthic foraminiferal assemblages and bottom water evolution off the Portuguese margin since the Middle Pleistocene. Global and Planetary Change.

過去90萬年來 U1391站位主要底棲有孔蟲屬種含量變化

北大西洋東部及地中海西部主要水團分佈與IODP U1391研究站位位置

過去90萬年來U1391站位地中海溢出流底棲有孔蟲標誌種-組合含量變化

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