中国科学家揭示中亚过去8万年来的沙尘活动变化历史

　　近日，中国科学院地球环境研究所黄土与气候变化研究团队成果在Gondwana Research发表，博士生魏皓儒为第一作者，研究员宋友桂为通讯作者。

　　沙尘活动是自然界的常见现象，沙（粉）尘堆积成为气候与环境变化的“天然档案”。中亚地处欧亚大陆腹地，作为亚洲干旱核心区，其沙尘活动对区域生态系统平衡和全球大气环境演变产生了深远影响。此前研究多局限于短尺度单个剖面或小范围，缺乏长时间尺度、大范围和系统性的综合分析，难以全面揭示中亚沙尘活动的变化历史与规律，其区域差异性和控制因素仍不清楚。

　　研究团队系统收集了中亚地区42个黄土剖面的光释光和1?C年代学数据，计算了不同子区域各黄土剖面的沙尘沉积速率，并整合了12个黄土剖面的平均粒径数据。运用Z-Score方法对数据进行标准化处理，成功重建了过去8万年以来中亚地区沙尘活动的变化历史，为理解中亚地区的古沙尘活动和气候变化提供了关键证据。集成后的中亚沙尘沉积速率和平均粒径之间存在显著的正相关关系，即当粒度变粗时沉积速率增加，这充分说明重建中亚沙尘沉积速率和平均粒径能够有效反映中亚地区沙尘活动的变化特征。

　　研究结果表明，中亚北区、东区和西区三个子区域的沙尘沉积速率变化总体呈现了一致性，又有细微的差异。从深海氧同位素(MIS)5至MIS3时期，三个子区域的沙尘沉积速率逐渐增加。包括伊朗北部、土库曼斯坦、乌兹别克斯坦等中亚西部典型西风区，沙尘活动在距今约4.2万年前（MIS3阶段）达到峰值，随后逐渐减弱，但在全新世中晚期再次增强。哈萨克斯坦东南部及中国北疆地区的北区，沙尘活动趋势与西区相似，但波动更为显著。以塔里木盆地为中心的中亚东区，沙尘活动在全新世期间与其他区域同步变化。

　　这一结果表明，中亚地区沙尘活动在轨道尺度上受控于同一驱动机制。研究进一步发现，轨道参数（岁差与倾斜度）通过调控西风水汽输送强度，主导了中亚地区粉尘活动。而西伯利亚冷高压在冰期增强，导致干旱和多风条件，促进了沙尘的释放与搬运。天山的冰川扩张（如MIS3b阶段）可能通过改变局地风场，进一步加剧了沙尘活动。

　　研究不仅为理解中亚地区古沙尘活动提供了关键证据，还深化了对沙尘活动与全球气候变化相互作用的认识，对预测未来气候变化趋势和制定区域环境保护策略具有重要参考价值。