深海珊瑚研究揭示1万年前南极冰盖退缩之谜
近日，中国科学院南京地质古生物研究所科研团队，与英国布里斯托尔大学、英国圣安德鲁斯大学和南京大学合作，利用南大洋德雷克海峡的深海珊瑚样品，获得了末次冰消期以来高分辨率南大洋中层海水铀同位素演化记录，进而揭示了冰下融水的释放和冰盖退缩、海平面上升之间的直接联系，为预测未来南极冰盖可能的变化提供了重要参考。相关研究成果近日在国际学术期刊《自然通讯》发表。
大陆冰盖底部的水文过程对冰盖的稳定性存在显著的影响，因而受到了广泛的关注。随着压力的增加和温度的升高，冰盖深部的固态冰会逐渐转化为液态融水，在冰盖底部形成许多大小不一的冰下湖泊。当大陆冰盖不稳定时，冰下湖泊储存的冰川融水可能在数月到数年时间内排干，冰川融水的排放过程也会反过来影响冰盖的稳定性，导致冰架崩塌速度的加快。
前人研究发现，冰盖底部岩石颗粒表面释放的234U会在冰下融水中不断累积，导致冰下融水通常具有较高的铀同位素值（234U/238U），冰盖附近的海水铀同位素组成是记录冰下融水释放的潜在指标。科研人员发现深海珊瑚被证明是记录海水铀同位素组成的可靠载体，从而可以通过铀-钍定年方法获得绝对年龄和初始铀同位素组成。
本研究通过分析南大洋德雷克海峡的深海珊瑚样品，获得了末次冰消期以来高分辨率南大洋海水铀同位素演化记录。数据显示过去1.54万年到1.4万年之间，部分深海珊瑚样品的铀同位素组成存在明显的升高。通过对比不同区域的深海珊瑚铀同位素记录，研究人员排除了其他洋盆的海水和南美洲地表水输入的影响，指出南极冰盖冰下融水释放是导致该时期南大洋海水铀同位素上升的主要原因。该时期南大洋海水铀同位素的异常与冰阀碎屑通量的极高值、全球海平面快速上升等具有很好的对应关系，指示了冰下融水释放和冰盖退缩、海平面上升之间的直接联系。该研究结果对预测全球变暖背景下南极冰盖底部的水文过程和冰盖稳定性具有重要的指示意义。
（总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉）