晚更新世以来AAIW/SAMW与热带西太平洋次表层水演化记录对比及其远程响应机制

The Southern Ocean delivers the high-latitude signals to tropical ocean thermocline water, via Antarctic Intermediate Water(AAIW) and Sub-Antarctic Mode Water(SAMW), plays important effect on climate change of the tropical ocean. Therefore, obtaining the Southern Ocean signals contemporary from the AAIW/SAMW source region which engenders the signals, and low latitude ocean which receives the signals, is the key of researching the Southern Ocean affect on low latitude ocean climate. We take the sediment core P3-01 in AAIW/SAMW source region and MD06-3047 in tropical western Pacific as researching materials, extract the evolution record of AAIW/SAMW and the tropical western Pacific subsurface water by using the indexes of foraminifera δ13C、B/Ca、Cd/Ca and sediment geochemical indexes. Furthermore, take the time section from LGM as an example, we use the index of benthic-planktonic foraminifera Δ14C and planktonic foraminifera εNd, to rebuild the change history of AAIW/SAMW strength in the Southern Ocean source region and tropical western Pacific, investigate the transporting mechanism that AAIW/SAMW to tropical western Pacific. Discuss the long range respond mechanism of AAIW/SAMW and tropical western Pacific subsurface water ,reveal the important role that the Southern Ocean plays in tropical western Pacific from the late Pleistocene.

南大洋通过南极中层水（AAIW）和亚南极模态水（SAMW），将南半球的高纬信号传输至低纬大洋次表层，在热带大洋气候变化中发挥重要作用。因此，在AAIW/SAMW信号源区和可能接收信号的低纬大洋同时捕捉南大洋信息，是研究南大洋对低纬大洋气候影响的关键。本项目以位于南极AAIW/SAMW源区的P3-01孔和热带西太平洋的MD06-3047孔为研究材料，从有孔虫的δ13C、B/Ca、Cd/Ca和沉积物地球化学指标，提取AAIW/SAMW和热带西太平洋次表层水的演化记录。并以LGM以来为例（Δ14C测试年龄限制），通过底栖-浮游有孔虫Δ14C 和浮游有孔虫的Nd同位素恢复AAIW/SAMW在其南大洋源区与热带西太平洋的强弱变化，推断AAIW/SAMW从南大洋到热带西太平洋的输运机制。综合探讨晚更新世以来热带西太平洋对AAIW/SAMW的远程响应机制，尝试揭示南大洋在低纬大洋气候变化中的重要作用。

南大洋深层通风在冰期旋回尺度深刻影响着全球碳循环，不仅和大气CO2浓度息息相关，其深层信号可通过南极中层水（AAIW）和亚南极模态水（SAMW）传输至低纬大洋。本研究以位于南大洋上升流区以南的P1-03孔和热带西太平洋的MD06-3047孔为研究材料，以高低纬为研究靶区，从高纬信号源区重建南大洋深层通风强度变化，从低纬响应区重建南大洋深层通风变化对其敏感参数垂向分布的影响，从时间和空间尺度厘定南大洋深层通风在全球碳循环中的重要作用。. 研究结果表明，513ka以来，高纬南大洋存在冰消期生源蛋白石峰值现象，指示了晚更新世冰消期南大洋深层通风增强。其增强机制可能源自于北大西洋淡水注入增加，通过大气圈气候带南移和大洋圈“跷跷板”机制造成南大洋上升流增强，最终使大气CO2浓度上升。这也是目前已发表的南大洋通风的最长记录。而作为高纬信号的响应区，我们用浮游和底栖有孔虫壳体的d13C从垂向示踪南大洋通风在全球大洋碳循环中的影响，获取了700ka以来的溶解无机碳（DIC）垂向分布记录。研究表明，南大洋深层通风强烈影响着热带西太平洋的DIC垂向分布，在冰消期甚至造成了其温跃层和深层的DIC反相变化，导致其深层碳库储碳效率骤降。. 通过高纬信号源区和低纬信号响应区的古海洋研究，我们发现了晚更新世以来的冰消期南大洋深层通风增强，不仅在冰期旋回尺度中影响全球碳循环，同时也通过遥相关机制从空间上影响低纬大洋储碳效率。这也为我们接下来从高低纬入手研究南大洋在全球碳循环中的作用提供了信心。