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作者：刘恒;郭景腾;肖文申;赵翔宇;熊志方;李铁刚;
单位：自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室;青岛海洋科技中心海洋地质过程与环境功能实验室;同济大学海洋地质全国重点实验室;上海交通大学海洋学院;上海交通大学极地生态与气候变化教育部重点实验室;
摘要：大洋深部氧化还原条件是诊断大洋深部碳储存、释放的重要参数，在排除/扣除有机质耗氧的基础上，其主要指示大洋深部流通状况。然而，多数研究没有考虑侧向流通和垂向流通的解耦，而笼统地用该指标指示总体或侧向流通，这在垂向流通发育的海区（如南大洋）可能并不正确。针对该科学问题，本文在利用岩芯物理参数划分南极罗斯海IODP 374航次U1524A孔冰期-间冰期旋回基础上，通过蛋白石/Ti、氧化还原敏感元素比值（Mn/Ti和Mo/Ti）和ln(Zr/Rb)分别重建了生产力、深部氧化还原条件和底流流速强度（即侧向流通状况）记录。研究发现，中—晚更新世南极罗斯海生产力、深部氧化还原条件和侧向流通状况表现出明显的冰期旋回特征：冰期低氧化强度（即亚氧化条件）对应低生产力和强侧向流通状况；间冰期高氧化强度（即氧化条件）对应高生产力和弱侧向流通状况。将上述记录与表征环极深层水垂向上涌的南极绕极流强度记录对比，结果表明垂向流通是深部氧化还原条件的主控因素。具体机制为冰期时西风带北移，同时南极绕极流减弱和海冰扩张，导致环极深层水上涌减弱，从而减弱深部相对氧化强度和深部对大气的碳释放，最终贡献大气p CO_2降低。该研究表明，中—晚更新世南大洋深部氧化还原条件指示垂向流通状况，这暗示需谨慎利用大洋深部氧化还原条件笼统地反演深部流通状况。
关键词：大气pCO_2;;生产力;;冰期-间冰期旋回;;上涌活动;;底层水;;罗斯海
基金资助：国家自然科学基金项目“南大洋对北半球大冰期（NHG）大气pCO2降低的贡献：NHG成因的启示”（42076232）,“南极罗斯海硅藻沉积变化机理及其与中更新世气候转型（MPT）的潜在关联”（42006075）;; 泰山学者工程项目（TS20190963,TSQN202211265）
