地球环境所在南沙现代砗磲壳体氧同位素研究方面取得进展学术资讯

内容来源：中国科学院

砗磲是海洋中最大的双壳类，其壳体具有清晰的日纹层，且生长速率较快（5-200mm/day），是进行高分辨率古气候学、古海洋学研究的良好载体。其壳体地球化学元素和同位素具有潜在的环境指示意义，但有待于进一步研究和开发成为环境变化的替代指标。

中国科学院地球环境研究所研究员晏宏团队，联合同济大学、西安交通大学展开合作研究，通过分析南沙永暑礁现代砗磲壳体的激光共聚焦显微镜成像和d18Oshell，结合现代观测资料和盐度收支模型，重建了南沙1989-2013年高分辨率的海水表层d18Osw，并进一步估算了南沙海水表层盐度（SSS）变化，分析了南沙SSS变化的动力学过程。

该研究主要取得以下认识：（1）南沙降水在季节旋回上领先海水表层温度（SST）变化约71天，在年际时间尺度上（2-7年），两者基本为反相位关系。El Ni？o事件发生时，南沙表现为暖干的气候状态；而La Ni？a事件发生时，表现为冷湿的气候状态。（2）利用激光共聚焦显微镜成像，建立了便捷无损的砗磲壳体日纹层识别方法，该方法为重建砗磲壳体可靠的生长年龄模型提供了重要基础。（3）通过分析南沙砗磲壳体的d18Oshell和降水以及SST之间的相互关系，结果显示在季节时间尺度上，d18Oshell季节性并不明显，振幅变化较小，主要是由于南沙SST和降水之间在季节旋回上的相位差导致。在年际时间尺度上，d18Oshell主要反映了区域的降水信号，其次是SST信号。南沙砗磲d18Oshell可以被用于指示过去区域降水和ENSO变化。（4）基于砗磲d18Oshell和器测SST记录，估算了南沙1989-2013年南沙海水表层高分辨率的d18Osw记录。进一步利用航次实测d18Osw和SSS建立了南沙现代d18Osw-SSS的校正关系，估算了南沙1989-2013年之间高分辨率的SSS记录。通过与SODA和盐度收支模型估算的SSS对比，结果表明南沙SSS的变化主要受表层淡水通量和混合层变化的影响。该结果提醒人们利用现代d18Osw-SSS的校正关系重建过去海水表层SSS，需要考虑混合层的变化。