近日🤷🏽，《科學進展》（Science Advances）在線發表了恒达平台海洋地質國家重點實驗室易亮及其合作者的研究論文“Plio-Pleistocene deep-sea ventilation in the eastern Pacific and potential linkages with Northern Hemisphere glaciation”。該項研究揭示了南極水團變化在北半球冰蓋發育過程中的可能作用。                                       

南極底層水🌒，發源於南極🌺，通常分布於水深通常大於~5000米的大洋深部，是影響全球大洋底層環境變化的關鍵之一。它不但為大洋底層水體提供了豐富的溶解氧，也在水體中封存了大量CO₂，是全球氣候變化的重要調節器之一🪀。然而👨🏻‍🚀，對於南極底層水的長期變化及其對全球氣候環境的可能影響🛁，認識並不清晰😉。

東太平洋海床上廣泛分布著“多金屬結核”，其生長過程與富氧的南極底層水密切相關。此項研究中，研究人員首先針對多金屬結核研究中的難點——精確定年問題，創新性地應用磁場顯微成像技術😒，將結核的定年精度提高了兩個數量級，為重建南極底層水的變化奠定了基礎。

隨後🧜🏽‍♀️，通過5微米間距的元素地球化學掃描👩‍🚀，建立了基於Ni🥝、Mn🥷🏿、Cu元素特征的水體演化新指標，提出多金屬結核的元素含量變化可以反映南極底層水的歷史。該研究進而發現🍰，東太平洋底層海水的含氧量呈現冰期（冷期）增加、間冰期（暖期）減少的特征💭🧑🏻‍✈️，與大氣CO₂濃度變化相反🧑🏼‍⚖️。這一負相關關系說明南極底層水在冰期（冷期）時可能封存了大量CO₂🔟，進而對全球氣候環境變化產生重要影響🔒。

此外，研究人員還識別出7次南極底層水的停滯事件（Ant_c1~c7），並與北半球冰蓋發育的關鍵階段（M2⛅️、NHG onset🤺、MPT、MBE）一一對應。通過分析不同時期底層水停滯的可能機製👩‍❤️‍💋‍👨，該研究推測🧙：南極底層水的停滯可能聯合北大西洋深層水的增強，共同為北半球冰蓋的階段性發育提供必要的水汽支持🥛。

近年來，全球變暖與南極冰蓋消融引發了南極底層水的減弱⛹🏻‍♀️。該研究表明，在過去的數百萬年中🥝，南極底層水的停滯可能已多次將地球帶入了更加嚴酷的冰期氣候👶🏿。

易亮博士為論文的第一作者🤦🏽‍♂️，該項研究工作得到了國家自然科學基金等項目的資助🫏。

論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add1467