西地中海利古里亚海晚第四纪浮游有孔虫记录揭示的27.4 ka以来古海洋学演变

本研究通过分析利古里亚海NDT_22_2016岩芯的浮游有孔虫组合和再搬运颗石藻，重建了27.4 cal kyr BP以来的高分辨率古海洋学变化。研究揭示了海因里希事件（HS2/HS1）期间季节性DCM（深部叶绿素最大值）形成与径流增强的关联，识别了博林-阿勒罗德期（B-A）水柱分层强化特征，并首次提出全新世三期划分方案（10.4-5.3 cal kyr BP为S1 sapropel等效期）。成果为理解西地中海环流对气候突变的响应机制提供了关键证据。

　　

在地中海这个"气候热点"区域，晚第四纪冰期-间冰期旋回塑造了独特的海洋生态系统格局。然而作为连接大西洋与东地中海的关键通道，西地中海利古里亚海却长期缺乏高分辨率的古海洋学记录。这个空白严重限制了对该区域水团动力学与气候事件响应机制的理解，特别是对海因里希事件（Heinrich events）等千年尺度气候突变的地中海式表达、以及全新世萨普罗层（sapropel S1）形成期间西地中海环流重组过程的认识。

为解决这些问题，中国科学院地质与地球物理研究所等机构的研究团队对利古里亚海NDT_22_2016岩芯（水深432米）展开多指标分析。通过建立包含17个AMS¹⁴
C测年点的年龄模型（MARINE20校正曲线），结合浮游有孔虫定量统计（>125 μm粒径，平均310枚/样品）和再搬运颗石藻（RC）分析，首次构建了该区域27.4 cal kyr BP以来的古海洋学演变序列。这项发表于《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》的研究揭示：末次冰盛期（LGP）以冷水-富营养型组合（Globigerinita glutinata-Globigerina bulloides-Turborotalita quinqueloba）为特征；而DCM形成在HS2/HS1期间通过Neogloboquadrina incompta丰度升高得以识别；全新世则划分为三期，其中5.3 cal kyr BP后Globorotalia truncatulinoides的出现标志着现代式季节性对比格局的确立。

关键技术方法包括：1）基于G. bulloides壳体的AMS¹⁴
C测年（苏黎世联邦理工学院完成）；2）浮游有孔虫群落主成分分析（PCA）和层次聚类；3）再搬运颗石藻百分比统计（500颗/样品）；4）沉积物砂级组分（>63 μm）含量测定。

研究结果部分：

1. 海因里希事件的区域特征
   末次冰期（27.4-11.7 cal kyr BP）的浮游有孔虫组合（Cluster 1）显示，HS2（25.5-23 cal kyr BP）期间RC含量峰值（50%）反映阿平宁冰川融水径流增强，而随后N. incompta增加（23 cal kyr BP达20%）指示夏季DCM扩展。不同于西地中海其他区域，利古里亚海缺乏Neogloboquadrina pachyderma（北极大洋种），归因于第勒尼安海形成的"生态屏障"。

2. 冰消期水团重组
   B-A暖期（14.4-13 cal kyr BP）出现Globoconella inflata（15%）与N. incompta的组合（Cluster 2），反映分层强化和亚表层生产力提升。年轻仙女木事件（YD）短暂重现Cluster 1组合，但N. incompta持续存在表明DCM未完全消失。

3. 全新世三期演化
   10.4-5.3 cal kyr BP（S1等效期）呈现最低沉积速率（1.8-3.5 cm/kyr）和G. inflata-G. ruber-N. incompta组合，对应分层最强阶段。5.3 cal kyr BP后G. truncatulinoides（8%）与G. bulloides（50%）的共现（Cluster 3），标志冬季混合与夏季DCM的现代季节性模式形成。

讨论与结论：
该研究首次揭示利古里亚海在千年尺度气候事件中的"双信号"特征——海因里希事件通过RC（径流）和N. incompta（DCM）分别记录冬季冷却与夏季增温，证实了"季节性增强假说"。全新世三期划分方案突破传统三分法，提出5.3 cal kyr BP为西地中海现代环流格局形成的关键节点，此时G. truncatulinoides的繁盛与深层水形成恢复相关。

这项研究的意义在于：1）确立利古里亚海作为监测大西洋-地中海水团相互作用的战略位置；2）揭示DCM形成范围随气候变暖向北扩展的规律；3）为预测当代地中海环流对气候变化的响应提供地质参照。特别是发现西地中海在S1期间存在"分层最大化"而非东地中海的硫化环境，暗示两海盆对轨道强迫的差异性响应，这对理解地中海碳循环至关重要。