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作者:旷天凌;黄冰玥;李冬玲;郑旭峰;
单位:海南大学海洋生物与水产学院;南海海洋资源利用国家重点实验室海南大学;海南大学生态学院;宁波大学地理与空间信息技术系;
摘要:斯科舍海(Scotia Sea)作为南极绕极流(ACC)的关键区域,其沉积记录可揭示冰期—间冰期旋回中环境与生物响应的协同演化机制。本研究基于斯科舍海U1537沉积物岩芯的硅藻丰度、群落组成与生物硅含量重建过去16万年以来斯科舍海环境演变历史及硅藻种属对于环境变化的响应机制。硅藻丰度和生物硅含量在间冰期(全新世和MIS 5时期)显著升高至约4.96×10~7枚/g,冰期(MIS 2、MIS 4和MIS 6时期)降至约1.55×10~7枚/g。冰期威德尔环流增强导致海冰覆盖范围扩大与持续时间延长,限制光照和光合作用,硅藻丰度与生物硅含量显著降低。间冰期温度升高,海冰融化,绕极深层水南侵,南半球西风带南移,导致水体垂向分层减弱与上升流增强,进而促进表层营养盐供应与生产力。硅藻群落组成在冰期和间冰期存在显著差异,冰期以海冰种组合(如Actinocyclus actinochilus、Fragilariopsis curta)为主,间冰期开阔大洋硅藻组合(如Fragilariopsis kerguelensis)相对含量显著增加,反映了南极绕极流系统南移与水体分层减弱。这些均表明过去16万年冰期—间冰期尺度上斯科舍海硅藻生产力与环境演变的变化受温度、海冰动态、洋流系统变化及营养盐供应等多因素调控,印证了南大洋碳循环与气候系统的紧密耦合。
关键词:硅藻;;生物硅;;海冰;;斯科舍海;;南极绕极流
基金资助:国家自然科学基金“末次间冰期暖期南极绕极流锋面迁移动力机制与气候意义”(42276061)