Utagawa的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/Utagawa

博文

百日百篇-006 轨道尺度上的气候变化-碳循环相互作用机制之再谈

已有 2556 次阅读 2020-11-28 18:08 |个人分类:百日百篇|系统分类:论文交流

一个周的考试过去了,只是看看书,不去紧跟文章,压力小了很多,看来自己可能还真不干这块的料(哭)

这篇是周四看到的一篇文章,是之前熟识的马小林老师在最新一期第四纪研究上的小短文《新生代以来底栖有孔虫碳氧同位素变化在偏心率长周期上的相位关系及其指示意义》,马老师朋友圈配文:“六年前的想法,今天终于写了出来。”

马老师这篇小文章和前一阵那篇关于长尺度C-O同位素相位关系的,有异曲同工之妙,这里简要介绍一下马老师的想法,顺便说一下自己对这个问题的认识。



科学问题依旧在于,长时间尺度上C-O同位素背后的气候变化与碳循环之间的关系,以及相互作用机制。

马老师这篇文章是对11个钻孔的C-O同位素数据直接进行分析,除了45-32Ma尚无合适的数据之外,其余时段均有2-3套数据覆盖,时间分辨率可达到2-10ka。

相比而言,Vleeschouwer数据仅覆盖了35Ma以来的时域,但钻孔数量,时间分辨率更高,且将不同钻孔集成,绘制了一条相对连续的曲线分析。

在分析上,马老师的文章中按照冰盖发育历程,将新生代划分为:两极无冰的温室期(65-34Ma)、南极有冰的冰室期(24-2.6Ma)、两极冰盖发育的冰室期(2.6-0Ma)。对各个区域的C-O关系分别进行时域分析。

总体而言,得到了如下结论:长时间尺度上,C-O一致变化,但在MMCO至上新世这段时间相关性较弱。偏心率周期上考察C-O的关系,认为O整体略微领先C变化,在第四纪相位差达到最大值,MMCO是唯一C领先O变化的时段。

这个结论与Vleeschouwer的结果差距蛮大。首先是对相位关系的解释,对于近第四纪以来的高相位差,马老师认为这种波峰与波谷的对应,解释为先后变化的高度相位差,但Vleeschouwer将其归于C-O的反相变化,即一个增加,一个对应减少。

第二个是关于什么时候C领先O变化。由于缺乏更细致的相位考察,马老师的文章里好像没有给出更精细的轨道尺度考察,而Vleeschouwer根据C领先O的方式不同,进一步将C-O阶段划分:仅有南极冰盖驱动(35-26Ma)、低纬季风参与驱动(26-6Ma)、双极冰盖共同驱动(6-0Ma)三个时间段。这里也能看出,两篇文章对新生代以来长尺度的C-O阶段划分是不一致的。

image.png

对于三个阶段的机制与原因,马老师也给出了相应的解释。有趣的是,相比Vleeschouwer从冷期考虑,马老师多从暖期对机制进行考察。

古新世-始新世无冰期:海洋DIC库主要受到河流陆缘输入量控制,间冰期(O偏负)降水增加,河流输入量的轻碳量较大,导致DIC库偏负(C偏负)。

渐新世以来南极单冰盖阶段:南极冰盖的形成似乎并没有改变上述C-O关系,因此认为作用机制没有较大改变。对于MMCO的异常,认为是火山喷发带来了气候系统之外的CO2导致的。

上新世以来的北极变冷双冰盖阶段:冰盖扩张(O偏正),进入海洋的轻碳增加,导致DIC深层水体积增加,环流强度减弱,碳滞留时间增强(C偏负)。

image.png

总得来说,要寻找气候-碳循环相互作用背后的因素,需要从系统之外的强迫因子改变入手考虑,比如不同尺度的构造变化与古地理演变,再如碳循环机制的增加或转型等。这些问题的讨论脱离了气候问题本身,可能需要多学科工作的共同努力。







https://blog.sciencenet.cn/blog-3455920-1260255.html

上一篇:百日百篇-005 PNAS-渐新世气候之谜
下一篇:百日百篇-009 ESR-戈壁沙漠的起源与演化
收藏 IP: 123.114.243.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-3-28 20:07

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部