末次冰消期以来缅甸玛珥湖记录的年际-千年尺度古气候变化及突变事件

Annually laminated sediment sequences provide valuable archives to understand high-resolution paleoclimatic change. We reported the first varve time-series from Maar Lake Twintaung in a dry zone of the Indian monsoon. Previous study shows that the continuous varves can be extended to 8260 years before present. It provides high-resolution paleoclimatic information for understanding the evolution of the Indian monsoon and the relationship between regional precipitation and ENSO. The sediment chronology can be established from counting varves for the past 8.2 ka, while AMS14C data can be used to extend the chronology to the last deglaciation. On seasonal to annual time scale, elemental data derived from synchrotron radiation X-ray fluorescence in situ analyses and varve thickness will be used to reconstruct high-resolution paleoclimatic and paleoenvironmental changes. At decadal time scale, the proxy of n-alkane and compound-specific carbon isotopic data will be used to reconstruct the history of algal, macrophytes and terrestrial plant and /or effective precipitation since the last deglaciation. The compound-specific hydrogen isotopic data can be used to reconstruct the δD variation of lake water and precipitation. The projects try to integrate the multi-proxy data, understand the paleoclimatic variabilities (annual, decadal,centennial and millennial) at different timescales and abrupt paleoclimatic events in the studied region. Based on studying and comparing previous data, we try to understand the history of the Indian monsoon intensity and abrupt paleoclimatic events, and its difference with the Eastern Asian monsoon since the last deglaciation.

湖泊年纹层是高分辨率古气候变化研究的理想材料。申请者在缅甸Twintaung玛珥湖中发现了碳酸盐年纹层，初步研究表明连续的年纹层沉积达到8260年。对之进行研究可以获得印度季风干旱区高分辨率古气候变化信息，为认识印度季风演化及其与ENSO的关联提供依据。项目拟通过纹层计数建立8.2ka以来高精度的时间标尺，根据AMS14C数据获得末次冰消期至8.2ka非纹层沉积的年代格架。在年际尺度上，基于元素原位分析数据和纹层厚度, 研究高频古气候变化及其与ENSO、太阳活动的关联。在年代际尺度上,以正构烷烃及单体碳同位素为指标研究藻类/植被演化历史及有效湿度变化；以单体氢同位素为指标研究湖水和大气降水δD 变化。通过对各重建序列的综合分析，研究该区不同尺度的准周期变化及古气候突变事件。在对比研究前人发表数据的基础上，探讨末次冰消期以来印度季风增强时间、突变事件及其与东亚季风的异同。

热带季风的盛衰曾经给人民带来巨大的灾难，研究全新世热带季风的历史具有重要的科学意义。缅甸Twintaung玛珥湖是研究热带地区年代际乃至年分辨率古气候变化十分难得的载体。项目在Twintaung玛珥湖 发现碳酸盐年纹层沉积。年纹层的形成机制受控于该区气候显著的季节性：旱季 (12月至4月)降水很少，湖水过饱和，形成碳酸盐微层；湿季(5月至11月)降水多, 形成碎屑\有机质混合层。根据纹层计数，建立了Twintaung玛珥湖8200年以来年纹层时间标尺。在古气候重建方面，主要依据正构烷烃单体碳同位素和同步辐射元素原位分析数据。Twintaung玛珥湖汇水盆地为森林植被，以C3植物为主，沉积物中长链正构烷烃单体碳同位素是区域有效湿度的可靠指标。根据年纹层时间标尺和长链正构烷烃单体碳同位素指标，我们发现该区存在9次年代际-百年尺度的干旱事件(7.3, 5.8, 5.5, 3.7, 3.4, 2.0, 1.7, 1.2,0.35 kyr)。在高分辨率古气候方面，我们开展了年-季节尺度的同步辐射元素原位分析。沉积物中Rb/Sr在4.5-8.2ka 期间较高，表明化学风化作用强、降水量较高, 4.5ka至现代，Rb/Sr较低，可能反映了风化作用弱、降水量减少。 Ca/Ti比值自8.2ka以来呈逐渐增加的趋势，反映了该区降水量减少、蒸发富集作用增强。Rb/Sr谱分析结果表明该区古气候变化既存在高频（3-7年，11年、22年）也存在低频（280-300年，1000年）的准周期。通过与古气候变化内部（ITCZ， ENSO， IOD）外部（太阳和火山活动）驱动因子的对比，发现年代际-百年尺度的干旱事件与热带幅合带南移相关，同时多数干旱事件发生在太阳活动低值和大规模火山活动频发时期。另外，中全新世（8.2-4.0 ka BP）该区季风降水较高，可能与印度洋偶极子正相位相关；晚全新世（4.0 ka BP-现代）季风降水偏低，且极端干旱事件增多，可能与印度洋偶极子负相位和ENSO变率相关.