亚洲季风边缘带陆蜗牛壳内高分辨率δ18O记录的天气尺度降水事件重建研究

本研究创新性地通过同位素比质谱(IRMS)分析陆生蜗牛(Cathaica fasciola)壳内高分辨率δ18Oshell，成功重建了亚洲季风边缘带天气尺度(日-周级)降水事件，为古天气重建提供了经济可行的新方法。研究证实蜗牛通过调整生长策略适应干旱环境，其壳内同位素记录与仪器观测降水事件高度吻合。

　　

Highlight

本研究首次通过手动钻取蜗牛壳样本（分辨率500-800μm）结合同位素比质谱(IRMS)分析，成功捕捉到天气尺度降水事件，为古天气重建开辟了经济高效的新途径。

研究区域与样本采集

采样点位于中国西北部石嘴山(SZS)，地处东亚夏季风边缘带（图1a）。2021年6月8日、9月12日和12月15日分三次采集活体蜗牛(Cathaica fasciola)样本，所有个体均属非成年体（根据螺旋轮数判断）。

结果

不同时期采集的蜗牛δ¹⁸O_shell呈现显著差异：6月采集样本δ¹⁸O_shell波动范围-5.7~3.0‰（0608-1）和-5.5~0.1‰（0608-2）；9月样本则在-5.7~2.1‰区间波动（图2，表1）。这些数据展现出与仪器记录降水事件的良好对应关系。

验证δ¹⁸O_shell可重复性

研究创新性地通过对齐蜗牛壳开口处的δ¹⁸O_shell数据验证重现性。虽然最后生长带的形成时间存在不确定性，但多个体间仍显示出高度一致的δ¹⁸O变化模式，证实该方法可靠性。

结论

通过IRMS获得7只现代蜗牛625个高分辨率δ¹⁸O数据，显示蜗牛生长速率可达543μm/天，证实500-800μm采样间隔可达日分辨率。重建的天气尺度降水频率与仪器记录一致，为古天气研究提供了重要技术突破。