长江源区千年尺度气候干旱化过程及其驱动机制研究

本研究针对长江源区（Three-River Source Region）千年尺度水文气候变化的空间不一致性问题，通过多指标（TOC、δ13 Corg 、粒度等）分析Saiyong Co沉积岩芯，重建了1700年来的水文气候序列。研究发现该区域存在中世纪暖期（MWP）至小冰期（LIA）的干旱化趋势，并揭示印度夏季风（ISM）减弱和ENSO事件是主要驱动机制，为全球变暖背景下长江源区生态可持续性评估提供了关键基线数据。

　　

被称为“中华水塔”的三江源区，孕育了长江、黄河和澜沧江三大亚洲重要河流，其水文气候变化直接影响下游数亿人口的农业、生态和水资源安全。然而，关于该区域晚全新世（late Holocene）气候演变的认识存在显著矛盾：部分研究显示自晚全新世以来持续干旱化，如色林错（Seling Co）同位素记录和黄河源区风成活动增强证据；而如若尔盖湖（Ruogen Co）沉积记录却表明湿度增加。这种空间异质性在长江源区尤为突出——占三江源近半面积的该区域，此前缺乏足够的高分辨率记录验证是否存在与黄河、澜沧江源区一致的“中世纪暖期至小冰期干旱化”模式。

为解决这一争议，云南大学的研究团队选取长江源区高山湖泊Saiyong Co（海拔4545米）的沉积岩芯SYC14-3，通过有机碳（TOC）、碳酸盐含量、稳定碳氧同位素（δ¹³
C_org
、δ¹⁸
O_carb
）和粒度分布等多指标分析，结合²¹⁰
Pb/¹⁴
C年代框架，重建了公元200年以来的水文气候演变序列。

关键技术方法
研究采用沉积岩芯多指标集成分析：1）通过²¹⁰
Pb-CRS模型和AMS ¹⁴
C建立年代序列；2）利用TOC/TN比值区分陆源/水生有机质来源；3）结合δ¹³
C_org
（反映植被类型和湿度）与δ¹⁸
O_carb
（指示降水蒸发平衡）；4）粒度参数解析水动力条件；5）对比热带海洋温度记录（如ENSO、SST）探究驱动机制。

研究结果

1. Saiyong Co水文气候三阶段：

• 阶段I（公元200-1100年）：TOC/TN>15、粗颗粒占比高，反映湿润条件；
• 阶段II（1100-1850年）：δ¹⁸
  O_carb
  正偏、细颗粒增加，对应MWP-LIA干旱期；
• 阶段III（1850年至今）：δ¹³
  C_org
  负偏、TOC上升，指示变湿趋势。

1. 驱动机制解析：

• 千年尺度：与印度夏季风（ISM）强度衰减高度同步，如δ¹⁸
  O_carb
  与阿拉伯海记录显著相关（r=0.72）；
• 百年尺度：干旱事件（如1550-1650年）与强ENSO期吻合，印证热带海温（SST）的调控作用。

结论与意义
该研究首次在长江源区验证了“千年干旱化”模式，填补了占三江源面积50%区域的数据空白。其核心发现包括：1）ISM减弱是长期干旱化的主因，而ENSO调控百年波动；2）1850年后变湿趋势与全球变暖下季风增强相关，但需警惕极端事件风险。这些成果发表于《Quaternary Science Reviews》，不仅为理解亚洲水塔对全球变化的响应提供了新视角，更为“一带一路”沿线国家的水资源管理策略奠定了科学基础。尤其值得注意的是，长江源区与黄河/澜沧江源区气候模式的统一性确认，将显著提升区域气候模型的预测精度，对高寒生态系统适应性管理具有里程碑意义。