海平面变化与印度夏季风对九十度东海岭过去21千年化学风化和沉积作用的耦合影响

研究人员针对印度洋九十度东海岭(NER)沉积记录中化学风化与沉积模式的调控机制问题，通过沉积岩芯地球化学分析，揭示了末次盛冰期(LGM)增强的化学风化与有机碳埋藏、冰消期动态氧化还原环境转换、全新世季风强化驱动的风化加剧等关键过程。该研究阐明了海平面波动与印度夏季风(ISM)对深海沉积地球化学过程的协同调控机制，为理解气候-风化-碳循环耦合提供了新证据。

　　

在全球气候变化背景下，海平面波动与季风系统如何协同影响海洋沉积过程和化学风化速率，一直是古海洋学研究的关键科学问题。九十度东海岭作为印度洋深海沉积的天然档案库，其沉积记录保存着末次冰期-间冰期旋回中气候-海洋相互作用的珍贵信息。中国科学院南海海洋研究所边缘海地质重点实验室的Md. Sazzad Hossen、刘建国等研究人员，通过对该区域沉积岩芯的多指标地球化学分析，揭示了21千年以来海平面与印度夏季风(ISM)对沉积环境的双重调控机制，相关成果发表在《Marine Geology》。

研究团队主要采用沉积岩芯元素地球化学分析技术，结合放射性碳测年建立年代框架，通过主微量元素比值(如化学蚀变指数CIA)重建化学风化历史，利用生物标志化合物和氧化还原敏感元素(如Mo、U)指标分别评估古生产力和底层水氧化还原状态。

末次盛冰期的强化风化与碳埋藏

地球化学数据显示，21-19 ka的末次盛冰期(LGM)出现显著的化学风化增强，这与海平面下降暴露大陆架、增强冰川/风尘输入有关。同时，高生产力与底层水缺氧条件促进了有机碳的保存，形成独特的"风化-碳埋藏"耦合模式。

冰消期的动态环境转换

17-11 ka的冰消期沉积记录揭示出快速海平面上升与季风演变的复杂相互作用。除B?lling–Aller?d(B/A)事件期间出现短暂亚氧化条件和沉积速率峰值外，该阶段总体以氧化性底层水为特征，反映深海环流重组对沉积环境的控制。

全新世季风强化的风化效应

进入全新世后，上升的海平面与强化的ISM共同促进源区化学风化。特别是9-5 ka的全新世气候最适宜期(HCO)，印度-太平洋暖池区增强的太阳辐射和季风环流导致底层水脱氧和生产力上升，形成典型的"季风-风化-生产力"正反馈机制。

该研究首次系统阐明了九十度东海岭沉积系统对海平面-季风协同作用的响应模式：LGM时期以物理风化主导的碳埋藏、冰消期氧化还原界面波动、全新世化学风化强化构成三个典型阶段。这不仅深化了对印度洋沉积物源-汇过程的认识，更重要的是揭示了气候变率通过海平面和ISM双重途径调控深海地球化学过程的机制，为预测未来气候变化下的海洋碳循环响应提供了地质参照。特别是发现HCO时期季风强化导致的底层水脱氧现象，对理解当前全球变暖背景下的海洋缺氧扩张具有警示意义。