Палеоэкологические изменения прибрежной зоны северо-запада Южно-Китайского моря за последние 13 тыс. лет

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 13540 (2023) Цитировать эту статью

281 Доступов

Подробности о метриках

Морские отложения в прибрежных зонах служат ценным архивом для понимания истории силикатного химического выветривания и летних муссонных осадков в районах источников, что дает представление о терригенном климате и эволюции окружающей среды. В данной работе мы исследовали размер зерен, глинистые минералы и геохимию осадков, извлеченных из керна KZK01 в прибрежной зоне северо-запада Южно-Китайского моря за последние 13 тысяч лет до настоящего времени (кир. BP). Наши результаты показали, что индекс кристалличности иллита служит надежным показателем для оценки интенсивности химического выветривания в районе источника. Более того, он отчетливо зафиксировал важные климатические события, такие как Младший дриас и события Бонда во время голоцена. Доминирующим фактором регионального восточноазиатского летнего муссона была определена летняя солнечная радиация в северном полушарии в низких широтах. Холодные климатические явления продемонстрировали глобальную последовательность, на которую потенциально повлияло наличие ледяных щитов в высоких широтах. Наконец, наши записи выявили отчетливый переход на 9,0 тыс. лет назад, подчеркнув значительное влияние пролива Цюнчжоу и повышения уровня моря на региональную динамику климата.

Взаимодействие моря и суши в прибрежной зоне динамично и весьма чувствительно; он не только фиксирует прошлую историю трансгрессий, эволюцию прибрежной окружающей среды и изменения уровня моря, но также предоставляет информацию о колебаниях климата, изменениях океана и рек, экологической эволюции окружающей среды и антропогенном воздействии на окружающую среду1. Отложения в прибрежной зоне играют ключевую роль в сохранении записей об изменениях палеоэкологической среды, тем самым служа важнейшим компонентом в более широкой системе «источника» и «потока» континентальной окраины2; таким образом, в последние годы он вызвал значительный академический интерес в области геонаук. Западная морская часть острова Хайнань представляет собой полузакрытый мелководный залив (рис. 1). В этот залив поступают терригенные обломочные материалы из таких источников, как Хайнань, пролив Цюнчжоу, Гуанси, река Хунхэ и прибрежные реки Вьетнама. Скорость осаждения этих материалов высока, что обеспечивает благоприятные условия для изучения климатических событий в столетнем временном масштабе3, а этот регион является прекрасным исследовательским полигоном для реконструкции эволюции восточноазиатского муссона4,5,6. Глобальное изменение климата возникает в результате совокупного воздействия природных факторов и деятельности человека. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), экспоненциальный рост человеческой деятельности является причиной 90% увеличения парникового эффекта. Изменения климата вызывают экстремальные погодные явления, такие как проливные дожди, наводнения, цунами и повышение температуры, которые серьезно угрожают деятельности человека и экономическому развитию7. Эволюция климата в конце четвертичного периода имеет решающее значение для будущих проблем, с которыми столкнется современное человечество. Поэтому особенно актуально изучение экологической эволюции прибрежных зон начиная с позднечетвертичного периода8.

Топография территории вокруг Западного острова Хайнань, речных систем и систем океанских течений вокруг континентальной суши. На рисунке показаны положения ядра KZK01, ядра STAT2218, ядра PC33811 и Dongge Cave24, которые исследуются в этой работе. Он также показывает зимние и летние океанские течения в заливе Бэйбу25,26,27,28, данные о прибрежных течениях Вьетнама29, данные о прибрежных течениях в западной провинции Гуандун30, теплое течение в Южно-Китайском море31 и поверхностные течения в Южно-Китайском море32,33.

Геохимические характеристики морских отложений фиксируют историю силикатного химического выветривания и летних муссонных осадков в районе источника и предоставляют информацию об эволюции терригенного климата и окружающей среды9,10. Ли и др.11 выполнили анализ главных компонентов (PC), используя данные о геохимических элементах из керна PC338 в бассейне Цюндоннань в северо-западной части Южно-Китайского моря. Они обнаружили, что бассейн Красной реки контролируется муссонами бабьего лета11. Сюй и др.12 обнаружили хорошую корреляцию между индексом химического выветривания ядра вблизи CS11 в северном глубоководном бассейне Южно-Китайского моря и холодными явлениями во всем мире (такими как YD, H1, H2 и H3), что указывает на то, что Интенсивность выветривания отложений в этом регионе в основном контролировалась глобальным изменением климата в многовековом временном масштабе12. Предыдущие исследователи провели обширную работу по реконструкции палеоклимата вокруг острова Хайнань, в первую очередь сосредоточив внимание на континентальном шельфе и полуглубоководных морских районах, которые характеризуются стабильной осадочной средой13,14. Однако было относительно мало исследований, специально ориентированных на прибрежную зону, которая предлагает близость к суше и удобный сбор проб. Крайне важно определить, имеют ли прибрежные отложения сопоставимое значение с глубоководными отложениями при документировании палеоклимата. Кроме того, не менее важно определить эффективные индикаторы химического выветривания прибрежных отложений.