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，发表了我室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
论文第一作者为我室博士后田俐萍，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