晚中新世以来西赤道太平洋温跃层演化与生产力变动的古海洋学重建

本研究通过分析ODP Site 803D的浮游有孔虫群落与稳定同位素数据，揭示了晚中新世以来西赤道太平洋(WEP)温跃层动态与生产力演变的驱动机制。研究发现6.5?Ma以来WEP经历上层水体冷却-早上新世增温-中更新世温跃层抬升的阶段性变化，提出2.2-2.0?Ma是现代西太平洋暖池形成的临界期，阐明了印尼通道收缩与南大洋水体入侵对热带垂直热分层的调控作用。

　　

热带太平洋的"气候引擎"如何运转？西赤道太平洋(WEP)作为全球热量调节的核心区域，其温跃层(thermocline)动态通过调控厄尔尼诺-南方振荡(ENSO)影响着全球气候。然而相比东赤道太平洋(EEP)被充分研究的上升流系统，WEP温跃层演化与生产力变动的驱动机制长期存在认知空白。发表在《Global and Planetary Change》的研究通过解密600万年沉积记录，首次系统重建了WEP从"永久厄尔尼诺"状态向现代寡营养环境的转型历程。

研究团队基于大洋钻探计划(ODP)Site 803D站位的196个沉积物样本，采用浮游有孔虫群落分析结合δ¹⁸
O/δ¹³
C稳定同位素技术，建立了6.5?Ma以来高分辨率古海洋指标序列。通过鉴定57种有孔虫的生态型组合，将表层混合层种(MLS)与温跃层种(TCS)的相对丰度变化作为水柱结构的代用指标。

【Upper water column cooling during the latest Miocene】
6.5-5.2?Ma期间，热带种Trilobatus sacculifer与Globorotalia menardii的δ¹⁸
O同步增加1.2‰，揭示上层水体降温1.5-2.0°C。温跃层种Neogloboquadrina占比骤降50%，指示营养盐供应减少，这与南大洋中层水入侵导致的温跃层加深直接相关。

【Pliocene warming and permanent El Ni?o-like conditions】
早中新世(5.2-3.0?Ma)出现关键转折：Pulleniatina spp.丰度激增300%反映混合层增厚，δ¹³
C降低0.8‰表明生产力下降。此时中美洲海道(CAS)关闭削弱了赤道潜流，导致"永久厄尔尼诺"状态形成，东西太平洋温度梯度减小60%。

【Southern Ocean influence and thermocline shoaling】
3.0?Ma后南大洋水体入侵引发剧变：Neogloboquadrina占比从2%飙升至47%，δ¹⁸
O梯度增大显示温跃层抬浅200m。这使WEP生产力提高40%，证实南极绕极流(ACC)增强通过" oceanic tunnel"影响热带。

【Formation of modern Western Pacific Warm Pool】
2.2-2.0?Ma出现革命性转变：混合层增温1.2°C而温跃层降温0.8°C，创建出垂直热力双峰结构。印尼通道(IG)收缩导致层化加剧，最终在2.0?Ma确立现代寡营养格局，表层生产力降至现今水平的80%。

这项研究首次揭示WEP演化受三重调控：高纬度强迫（南大洋水体入侵）、热带通道变更（CAS/IG开闭）与内部反馈（ENSO调制）。特别指出2.2?Ma是现代西太平洋暖池(WPWP)形成的关键节点，其层化结构直接关联现今ENSO的强度与频率。研究为预测未来气候变暖下热带-极地相互作用提供了深时类比，证实海洋通道地理变迁可通过改变温跃层动力学产生全球级联效应。