探索大洋碳储库的演变周期

南沙深海钻孔ODP1143井的5Ma沉积记录,揭示出碳同位素变化有0.4~0.5Ma长周期,并通过对比证明为全大洋所共有,反映了大洋碳储库的低频变化.此类周期性也见于碳酸盐和热带风尘沉积,说明是由季风等低纬区过程所引起.无论1143井或其他大洋的第四纪记录,都表明碳同位素重值期(δ13Cmax)所反映的大洋碳储库改组,发生在冰盖大扩张和冰期旋回变型(如“中更新世革命”、“中布容事件”)之前,证明了碳循环对于冰期变化的调控作用.可见第四纪冰期旋回应当是高纬与低纬过程,物理作用(冰盖)和生物地球化学作用(碳循环)相互结合下“双重驱动”的产物,不能只靠北半球高纬区响应轨道驱动的物理因素来解释.由于当前地球正处在又一次碳同位素重值期,理解大洋碳储库的周期演变及其气候影响实属当务之急.文中还对第四纪以前大洋碳、氧同位素的变化进行比较,发现在0.4Ma偏心率长周期上两者同步变化,随着北极冰盖的发育才失去耦合关系.