中國科學家揭示中亞過去8萬年來的沙塵活動變化歷史

　　近日，中國科學院地球環境研究所黃土與氣候變化研究團隊成果在Gondwana Research發表，博士生魏皓儒為第一作者，研究員宋友桂為通訊作者。

　　沙塵活動是自然界的常見現象，沙（粉）塵堆積成為氣候與環境變化的“天然檔案”。中亞地處歐亞大陸腹地，作為亞洲干旱核心區，其沙塵活動對區域生態系統平衡和全球大氣環境演變產生了深遠影響。此前研究多局限于短尺度單個剖面或小范圍，缺乏長時間尺度、大范圍和系統性的綜合分析，難以全面揭示中亞沙塵活動的變化歷史與規律，其區域差異性和控制因素仍不清楚。

　　研究團隊系統收集了中亞地區42個黃土剖面的光釋光和1?C年代學數據，計算了不同子區域各黃土剖面的沙塵沉積速率，并整合了12個黃土剖面的平均粒徑數據。運用Z-Score方法對數據進行標準化處理，成功重建了過去8萬年以來中亞地區沙塵活動的變化歷史，為理解中亞地區的古沙塵活動和氣候變化提供了關鍵證據。集成后的中亞沙塵沉積速率和平均粒徑之間存在顯著的正相關關系，即當粒度變粗時沉積速率增加，這充分說明重建中亞沙塵沉積速率和平均粒徑能夠有效反映中亞地區沙塵活動的變化特征。

　　研究結果表明，中亞北區、東區和西區三個子區域的沙塵沉積速率變化總體呈現了一致性，又有細微的差異。從深海氧同位素(MIS)5至MIS3時期，三個子區域的沙塵沉積速率逐漸增加。包括伊朗北部、土庫曼斯坦、烏茲別克斯坦等中亞西部典型西風區，沙塵活動在距今約4.2萬年前（MIS3階段）達到峰值，隨后逐漸減弱，但在全新世中晚期再次增強。哈薩克斯坦東南部及中國北疆地區的北區，沙塵活動趨勢與西區相似，但波動更為顯著。以塔里木盆地為中心的中亞東區，沙塵活動在全新世期間與其他區域同步變化。

　　這一結果表明，中亞地區沙塵活動在軌道尺度上受控于同一驅動機制。研究進一步發現，軌道參數（歲差與傾斜度）通過調控西風水汽輸送強度，主導了中亞地區粉塵活動。而西伯利亞冷高壓在冰期增強，導致干旱和多風條件，促進了沙塵的釋放與搬運。天山的冰川擴張（如MIS3b階段）可能通過改變局地風場，進一步加劇了沙塵活動。

　　研究不僅為理解中亞地區古沙塵活動提供了關鍵證據，還深化了對沙塵活動與全球氣候變化相互作用的認識，對預測未來氣候變化趨勢和制定區域環境保護策略具有重要參考價值。