中国西南星云湖晚MIS3以来四醚膜脂温度记录揭示区域温度重建差异及其气候意义

中国科学家基于星云湖沉积物中支链甘油二烷基甘油四醚（brGDGTs）指标，重建了40.2 cal ka BP以来的年均气温（MAAT）变化，揭示末次冰盛期（LGM）气温较现代低2°C，早-中全新世（9.5-6.7 cal ka BP）高3°C，并识别出5次千年尺度冷事件（H4-YD）。该研究为理解西南地区全新世最暖期（HTM）时空异质性及低纬度气候响应机制提供了关键证据。

　　

在全球气候变化研究领域，理解不同时间尺度温度变化的驱动机制是预测未来气候的关键。中国西南作为印度夏季风（ISM）核心区，其气候记录对揭示低纬度气候响应模式具有特殊意义。然而，该区域晚海洋同位素3阶段（MIS3）以来的连续陆地温度记录稀缺，且全新世温度变化趋势存在争议——部分研究支持早-中全新世最暖（如Ning et al., 2019），另一些则指向中-晚全新世峰值（如Zhao et al., 2021）。这种分歧凸显了建立长时间尺度高分辨率温度记录的必要性。

针对这一科学问题，中国科学院地质与地球物理研究所等单位的研究团队在《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》发表最新成果。他们选取云南星云湖沉积岩芯（XY3），利用支链甘油二烷基甘油四醚（branched glycerol dialkyl glycerol tetraethers, brGDGTs）——一类异养细菌膜脂生物标志物，重建了40.2 cal ka BP以来的年均气温（MAAT）变化。通过对比湖表沉积物与流域土壤的brGDGTs组成，确认沉积物中brGDGTs主要来源于原位水生菌群，并选用湖泊专用校准方程（Zhao et al., 2021）进行定量重建。

主要技术方法
研究团队采用UWITEC钻探系统获取9米水深处10.75米连续岩芯（XY3），以1厘米间隔采样。通过加速器质谱（AMS）¹⁴C测年建立年代框架，结合brGDGTs的HPLC-MS检测技术，运用MBT'_5ME（甲基化指数）等指标定量重建温度。对比分析涵盖8个湖表沉积物和6个流域土壤样本，通过三元图判别brGDGTs来源。

研究结果

1. 温度变化趋势：

   • 末次冰盛期（26.5–19.0 cal ka BP）MAAT较现代低~2°C
   • 末次冰消期（19.0–11.7 cal ka BP）升温~3°C
   • 早-中全新世（9.5–6.7 cal ka BP）出现温度峰值，较现代高~3°C

2. 千年尺度事件：
   识别出海因里希事件H4-H1及新仙女木事件（YD）的低温信号，其中H1期间降温幅度达1.5°C

3. 区域对比：
   整合西南地区3个湖泊记录发现，HTM出现时间存在1-3 ka差异，可能与青藏高原-印度洋系统对不同湖泊的差异性气候调控有关

结论与意义
该研究首次建立了中国西南地区覆盖完整冰期-间冰期旋回的brGDGTs温度序列，揭示出低纬度陆地温度变化与全球记录的差异性：西南地区MAAT堆叠曲线与30°N–30°S低纬度带更相似，但偏离全球均值。这一发现挑战了传统“全球同步变暖”假说，为理解区域气候对轨道-千年尺度强迫的响应提供了新视角。研究还证实brGDGTs在长时间尺度古温度重建中的可靠性，为预测ISM区未来气候变化提供了地质背景依据。

（注：全文严格依据原文事实，未添加非文献内容；专业术语如MBT'_5ME、AMS等均保留原文格式；作者单位按要求处理为中文名称）