南大洋康拉德海隆自末次盛冰期以来表层与底层古海洋演化及其对全球碳循环的调控作用

本研究通过南大洋印度扇区康拉德海隆的高分辨率多指标（multi-proxy）分析，揭示了末次冰盛期（LGM）以来表层生产力与底层水氧化状态的协同演变，阐明南大洋生物泵（biological pump）、环流通风及碳酸盐溶解对全球碳循环的关键作用。

　　

Highlight

Study area

印度扇区南大洋分布着多条洋中脊（如西南印度洋脊）及相关热点。康拉德海隆属无震海隆，被归类为大火成岩省，位于西南印度洋脊以东、德尔卡诺海隆以南、凯尔盖朗海台以西，其形成可追溯至白垩纪静寂带末期（Sato等，2024）。该区域拥有众多火山锥，如奥勃海山、勒拿海山与马里昂海山……

Core information

2010年12月，日本“白凤丸”科考船在执行KH-10-07航次期间，于康拉德海脊西南坡（54°16.55′S, 39°46.24′E；水深2828米）取得一支10.47米长的活塞岩芯（COR-1bPC）（图1）。该岩芯位于现代夏季海冰边界以北（Schweitzer，1995），处于永久开阔大洋带。该带北接南极极锋（APF），南邻冬季海冰界限，以硅藻软泥带和南极表层水（AASW）与绕极深层水（CDW）的交汇为特征。

Core sediment properties

根据COR-1bPC的肉眼观察和照片（附图S1），沉积物主要为硅质软泥，含少量碳酸盐和碎屑颗粒。沉积物亮度向顶部逐渐增加，L值显示在约4.7米处亮度变化将岩芯分为上下两部分（图2）。磁化率（MS）代表沉积物中磁性碎屑颗粒的含量，其在同一深度也呈现与L值相似的变化……

Biogenic opal productivity change of the surface waters at the Conrad Rise since the last glacial period

在现代南大洋环境下，硅藻生产力及其输出生产通常在南极带高于亚南极带（如Wefer和Fischer，1991；Sullivan等，1993）。远洋南极带属于高营养盐低叶绿素区域，其初级生产力受低铁（Fe）浓度限制（Boyd等，2000；Trull等，2001）。尽管Assmy等（2013）报道称，春季海冰边缘的高生物硅生产……

Conclusions

南大洋通过生物（生物泵）、物理（海洋环流）和化学（溶解）机制的协同作用，在调控全球碳循环中扮演重要角色。本研究利用来自南大洋印度扇区APF以南（即南极带）康拉德海隆的COR-1bPC岩芯，提供了多指标数据。位于永久开阔大洋带（以硅藻软泥带为特征）的康拉德海隆表层水……