全新世海岸屏障沙丘发育及其对海侵的影响：以南日本高知县面向南海海槽的案例研究

为探究海岸屏障沙丘发育如何影响海侵事件记录，研究人员以南日本高知县南海海槽沿岸为研究对象，通过探地雷达（GPR）、K长石光释光测年和放射性碳测年技术，揭示了中全新世以来沙丘垂向加积与侧向扩展的两阶段发育模式，发现沙丘生长显著降低了2.5 ka后海侵沉积保存概率，为古海啸研究中的海岸地貌长期演化因素提供了关键证据。

　　

在地球漫长的地质历史中，海岸线如同跳动的脉搏，记录着海平面变化与自然灾害的痕迹。南日本高知县沿岸，这片面向南海海槽（Nankai Trough）的狭长地带，不仅是板块俯冲引发大地震的高风险区，更是研究全新世以来海岸演化的天然实验室。然而，一个令人困惑的现象长期困扰着学者：为何距今2500年后，这片区域的潟湖低地中再也找不到海侵事件（如海啸或风暴潮）留下的沉积层？是自然灾害真的停止了，还是海岸环境发生了某种根本性变化？

为了解开这个谜题，来自日本的研究团队在《Geomorphology》发表了一项开创性研究。他们发现，答案隐藏在一道10米高的海岸屏障沙丘（coastal barrier dune）中——这道自然形成的"防波堤"的发育历史，竟与海侵沉积记录的消失完美吻合。

技术方法精要
研究团队采用多学科交叉方法：探地雷达（GPR）揭示沙丘内部结构，K长石红外释光测年（IRSL）和放射性碳测年（¹⁴C）构建年代框架。沿两条横跨沙丘的剖面（A-A′和B-B″）进行地形测量，结合钻孔岩芯分析，重建了中全新世（Middle Holocene）以来沙丘的三维演化史。

沙丘发育的两部曲
GPR剖面与年代学分析
通过GPR清晰的倾斜反射层理，研究人员将沙丘发育分为两个阶段：

1. 垂向加积期（中全新世至2.8 ka）：沙丘以每年约3.6 mm的速度垂直堆升至现今海平面以上10米，形成抵御海侵的天然屏障。
2. 侧向扩展期（2.8 ka至今）：沙丘同时向海陆两侧扩展，宽度从初期不足200米增至现今400-500米，形成更稳固的楔形结构。

海侵记录的时空密码
在沙丘背后的潟湖低地中，4层海侵砂（6.1-2.5 ka期间沉积）揭示了350-1180年的复发间隔。这些砂层中富含海洋微体化石，与历史记载的南海海槽大地震（如684年白凤地震）高度吻合。然而2.5 ka后沉积层突然"沉默"，恰与沙丘侧向扩展期开始时间重叠——这表明沙丘的形态变化彻底改变了水动力环境，使低地免受极端事件侵袭。

科学启示与警示
这项研究颠覆了传统古海啸研究的认知范式：海岸屏障并非静态背景，而是动态调节海侵记录的关键变量。忽略沙丘发育等长期地貌演化因素，可能导致对地震复发间隔和强度的误判。对于正在建设海岸防护设施的工程实践而言，研究提示自然地貌的自我修复能力可能比人工干预更经济持久。

值得注意的是，沙丘发育速率（约3.6 mm/年垂向加积）与现代海平面上升速率（约3.3 mm/年）惊人接近。在全球变暖背景下，这道守护了高知县2500年的天然防线是否仍能有效应对未来海平面上升与风暴强度增加的双重压力？这为后续研究留下了深刻命题。