陕西
在全球气候变化背景下，湖泊有机碳埋藏对气候波动的响应机制，是碳循环研究领域的关键科学问题。传统碳循环模型主要围绕海洋与陆地生态系统展开研究，湖泊在全球碳循环中的重要作用长期未得到足够重视。渭河盆地分布着厚度逾7500米的连续河湖相沉积地层，完整留存了长时间尺度的古环境信息，是探究湖泊碳循环与气候系统耦合关系的理想研究载体。
近日，中国科学院地球环境研究所黄土与气候变化团队以渭河盆地西部户县凹陷（HX）、东部固市凹陷（WB1）获取的两支长序列沉积岩芯为研究对象，综合运用古地磁年代学方法，并结合有机碳、氮、沉积物粒度等高分辨率指标测试分析，重建了区域过去120万年湖泊有机碳埋藏的演化历程，系统揭示了不同时间尺度下湖泊碳汇的主导控制机制。
研究表明，渭河盆地湖泊有机碳埋藏受全球冰量与东亚夏季风的协同调控，两者分别主导不同时间尺度上的碳循环演变。在冰期–间冰期尺度上，有机碳含量呈现冰期低、间冰期高的变化特征，并具有显著的约10万年周期。该周期同样存在于亚北极、印度季风区和地中海等气候背景迥异、有机碳变化相位不尽一致的湖泊记录中，表明全球冰量变化所驱动的温度波动，通过调控有机质的矿化分解效率，强化了湖泊碳埋藏的10万年周期旋回，使其在不同气候背景下均呈现出一致的周期变化。（图1）
在岁差及亚轨道千年尺度上，东亚夏季风成为主要调制因素。当东亚夏季风增强，区域降水随之增多，湖泊水位逐步抬升：既改善了沉积环境，利于有机质保存；又带来充沛的陆源营养物质，提升湖泊初级生产力，二者共同促进湖泊有机碳埋藏量增加。本次重建的有机碳序列，明确识别出2万年岁差与1万年半岁差周期信号，证实低纬度太阳辐射的变化会经由热带海表温度、海气相互作用进一步放大，最终影响东亚夏季风强弱与区域水文状况。（图2）
该研究系统揭示了全球冰量变化与区域季风过程协同作用对湖泊碳循环的多尺度影响，为认识湖泊碳汇对长期气候变化的响应机制，以及评估未来气候变暖背景下湖泊碳汇演变趋势，提供了重要的地质历史参考。该成果以“Glacial pacing and monsoon modulation of multi-scale lacustrine carbon sequestration in the Weihe Basin, North China”为题发表在国际地学期刊Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology。博士研究生龙宜澧、戎晓庆为论文共同第一作者，孙有斌研究员和刘星星副研究员为共同通讯作者。
本研究由国家自然科学基金(42494910)、深地国家科技重大专项(2024ZD1001003)、国际大陆科学钻探计划联合资助。
文章链接：
https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2026.113974
图1：湖泊有机碳记录与底栖有孔虫δ¹⁸O对比及其频谱分析
图2：MIS 9-11阶段渭河盆地记录与多气候代用指标对比
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