湖底“档案馆”看百万年气候变迁

　　在深深的湖底，“埋”着一个“自然档案馆”，而“档案”就是湖泊沉积物。别看馆里的“档案”其貌不扬，但是它忠实记录了所在地区的气候变化。日前，由中科院南京地理与湖泊研究所沈吉研究员等参与研究的“冰期—间冰期印度夏季风的动力学”，刊登在《Science》杂志上，引起学术界广泛关注。

　　从2002年起，沈吉和他的研究团队就坚持在云南鹤庆盆地钻取湖泊沉积岩芯，通过对岩芯内花粉、植物孢粉等开展研究，专家认为如今全球变暖可能增加西南季风降水，有利于中国西南地区的环境改善。

　　众所周知，云南是植物王国，生物多样性很丰富。“但是丰富不是一蹴而就的，肯定是经过长期演化逐步发展而来，此过程除了和云南地形地貌有关外，还与当地的气候密不可分。”沈吉说，云南属于西南季风区，西南季风降水抚育着南亚和中国西南地区约全球1/3人口生存。与东亚季风相比较，全球学者对印度季风的研究十分薄弱。“印度洋的水汽，通过西南季风推送到云南地区，所以造就了当地降水充沛，气温变化不大。”

　　西南季风区是我国生物多样性最丰富的地区，存在从热带季雨林到现代高山冰川所有植被带，是全球植被空间分布的浓缩。如此典型的生物多样性的由来过程，应该从湖泊沉积档案中去寻找答案。“流水把大量的泥沙、粉尘‘搬运’到湖泊里，沉积更新，把植被、气候变化‘封锁’在湖底。”沈吉把它们看成“自然档案馆”，而编辑档案的第一步就是编年，“我们采用的方法，就是钻取沉积物岩芯。”

　　从2002年开始，沈吉和其他研究人员就开始了漫长的“编年”工作。“选择合适的钻取点特别关键，”沈吉说，鹤庆盆地原本是个面积100平方公里的湖泊，现在只剩下中间还保留下的两个小湖了。“从堆积学上来说，湖泊的中间肯定是沉积物最多的地方，所以我们打钻的点就是当时湖泊的中心。”经过近十年的“打磨”，研究人员获得了最深722米的岩芯，这也是中国大陆环境科学钻探工程的第一钻。“722米的岩芯，距今已经有260万年了”，沈吉说。

　　专家发现，这些沉积物里保存多种植物花粉等。植物花粉如何记录气候变化呢？沈吉告诉记者，水动力很强，粗的花粉颗粒就会被它带入湖底。“比如发现常绿阔叶植物花粉，代表当时降水充沛、气候温暖；而降水少、相对干旱时，沉积物中会出现灌木丛花粉、杂草花粉。”为岩芯切片，共发现了几百种植物孢粉。

　　在目前全球变暖的大背景下，研究西南季风是否对探寻未来的气候变化有所帮助？“我们希望通过此项研究找到规律，以此来推断全球现在处于增温还是降温，或者什么时候增温，什么时候降温，知道现在属于哪个周期。”沈吉说，如果我们现在正处于间冰期，那说明今后气温要变冷；反之，说明未来气候要变暖。根据这一成果理论及“自然档案馆”记录，可预测未来全球变暖将有可能增加西南季风降水，有利于中国西南地区的生存环境改善。

　　从地质记录来说，现在的气候应该逐步走向寒冷，但近几十年来人类对大气、环境影响太大，使得降温的时间迟迟往后推。“希望这次研究对未来气候变化有借鉴意义。”沈吉说。 本报记者 吴红梅