末次冰消期阿拉斯加北部快速冰融事件在边缘海的沉积响应

Special attention is paid to the characteristic millennial timescales climate variability of the Northern Hemispheric. However, the researches of millennial climate oscillations in changing process and regional climate asynchronization are not enough. An alpine glacial in Northern Alaska (Brooks Range) melted during mid-late Heinrich event 1 (16.8-14.7 cal. ka BP), thought Heinrich event 1 is a well-known cold event in the Northern Hemisphere. The ocean sediment with accurate dating can give more details about the melting process and deposition result. Grain-size, Mineralogy and Biogeochemistry properties from three high resolution sediment cores recovered from the Northern Bering Sea Slope, the Aleutian Basin and the Beaufort Sea are used to discover terrigenous sediment evidence, diffusion range and dynamics disturbance of Glacier melting water input. Furthermore, this study are directed towards deciphering millennial-scale events in terrigenous provenance, transportation and deposition since the Last Glacial Maximum, improving our understanding of the land-ocean interaction and the relationships between regional glacier melting and global climate changes.

千年尺度气候波动是北半球气候变化的重要特征，一直以来吸引了多角度的研究，然而针对快速气候波动内的变化过程以及区域气候响应不同步的认识还十分有限。阿拉斯加北部Brooks Range山岳冰川在北半球总体变冷的Heinrich1事件(16.8-14.7 cal.ka BP)的中晚期反而发生大规模融化，有精确定年支撑的海洋沉积学研究能够更为精准的描绘这一融冰事件的发生过程和沉积响应。为此，本研究拟对位于白令海北部陆坡，阿留申海盆及波弗特海的柱状样进行沉积物粒度、矿物、生物化学等多指标的高分辨古环境研究，通过陆海物质示踪对比和输运动力变化分析，试图找到Brooks Range冰融水进入边缘海的沉积学证据，明确冰融水扩散范围及对陆源物质输运的影响，明确末次冰期冰盛期以来的各个千年气候事件中，白令海及波弗特海陆源物质的来源、输运和沉积过程，丰富对研究区海陆相互作用及其对全球气候变化响应的认识。

“末次冰消期阿拉斯加北部快速冰融事件在边缘海的沉积响应”项目获批后，科研团队按照预定方案，对沉积柱SO202-18-3/6，Arc07-S15和Arc06-C22进行实验分析，数据处理，科学研究和论文撰写。完成了既定研究目标:（1）根据高岭石和河流悬浮沉积特征等，推断阿拉斯加北部冰川在Heinrich 1事件的晚期融化并随育空河进入白令海；（2）确定了西北冰洋北风脊MIS 11以来各个冰期和间冰期的特征，其中既有典型的旋回，也有因为海流，冰川和局地环境变化引发的反转倒置；（3）明确波弗特海浊流沉积物主要源自麦肯锡河&加拿大群岛区域，3.7ka浊流事件物源改变，受楚科奇海区域来源沉积物影响强烈，可能由 Aniakchak火山喷发诱发。.目前对Heinrich事件的触发有不同的版本，新的观点认为，Cordilleran冰川的融化（Siku事件）及同期的亚洲季风加强，先于北美冰川的融化，可能是北大西洋Heinrich事件的始作俑者。如果这一假说成立，那么阿拉斯加冰川的融化顺序就应该是从南边的Cordilleran冰川到中部的Laurentide冰川，再到最北部的Brooks Range冰川。而我们的研究成果，补齐了这重要的一环。.北风脊地区是全球气候变化关键区域，但长期以来由于海冰覆盖和波弗特环流的影响，前期研究较少，而北风脊紧邻加拿大海盆，冰期时作为直面北美大陆的第一线的底台地，接收来自Laurentide冰川的输入。本研究对MIS 11以来北冰洋北风脊沉积记录和物质来源研究，明确了各个冰期-间冰期旋回期间的海流，冰盖，陆地物质来源等特征，丰富了北极古气候研究的认知和基础数据。.极少的前期研究曾推测出浊流引发的高沉积速率的可能性，由于样品缺乏和默认的低沉积速率，波弗特海南部区域的研究较少。本研究在加拿大海盆深处的区域，确认了浊流沉积，并分辨出浊流的来源变化，及浊流影响下的沉积顺序。.项目目前已撰写论文三篇，其中《Glacial-interglacial sedimentation and paleocirculation at the Northwind Ridge, western Arctic Ocean》，已被《Quaternary Science Reviews》接收。其余两篇已完成正在投稿中。