近日，中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室研究员颜文学科组在南大洋上升流与南极气候研究上取得新进展，相关成果发表在《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letter）上。
南大洋的物理和生物地球化学过程被认为对全球大气二氧化碳浓度具有重要的调控作用。然而针对千年尺度的南大洋上升流、大气二氧化碳浓度和南极气候耦合关系的研究主要集中在末次冰期或者是末次冰消期，缺乏更长的时间尺度例如覆盖海因里希事件（Heinrich Stadials）以及整个丹斯伽阿德-厄施格尔旋回（Dansgaard-Oeschger cycle）事件的研究，以揭示千年尺度气候变化和CO2浓度变化的潜在机制。
研究人员通过南极区域（Antarctic zone）斯科舍海区国际大洋钻探计划IODP382航次U1537站位高分辨率的颜色反射率b*值以及自然伽马能谱数据，重建了160ka以来生产力的变化。
研究发现两个生产力指标与上升流速率直接相关，是上升流的替代指标。南极区域生产力呈现出的千年尺度强化与南极温度升高具有一致性，而与格陵兰冰芯氧同位素和北大西洋经向翻转流强度变化反向对应，支持“双极跷跷板”机制。
研究认为南极区域生产力与全球大气二氧化碳千年尺度一一对应的协同演变关系意味着南大洋上升流强度变化与全球大气二氧化碳波动和气候变化紧密相关，需要开展更广泛的研究去揭示其潜在的物理和生物地球化学机制。该研究对理解千年尺度气候变化及全球大气二氧化碳的调控机制具有重要意义。
博士研究生卢丽娟为该论文的第一作者，郑旭峰教授为通讯作者，陈忠研究员、颜文研究员和高树基教授等为合作作者。本研究获得国家自然科学基金、海南省重点研发项目、广州市珠江科技新星人才项目、广东省科技创新青年拔尖人才项目和三亚崖州湾科技城管理局2020年度科技计划等项目资助。
相关论文信息：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2022GL098761
图1 斯科舍海区域地理位置
图2 千年尺度变化的生产力与南北半球古气候记录的对比
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