菲律宾拉古纳湖沉积地球化学揭示20世纪中叶以来人类活动的两阶段演变

研究人员通过分析菲律宾Laguna de Bai(LdB)湖泊沉积岩芯的地球化学指标，揭示了20世纪中叶工业化以来人类活动对湖泊系统的两阶段影响：1953-1967年的"土地重组阶段"表现为Al/Ti/Fe等陆源元素激增1.36倍，1967-1998年的"污染加剧阶段"以Pb污染为特征，为东南亚区域人类世研究提供了关键沉积记录。

　　

在东南亚快速城市化的背景下，菲律宾首都马尼拉大都会的工业化进程对周边水生态系统产生了深远影响。作为菲律宾最大的湖泊和东南亚第三大滨海湖泊，Laguna de Bai（LdB）的沉积物记录成为解码人类活动环境影响的天然档案。然而，关于该区域工业化进程如何通过沉积地球化学信号被记录，以及这些变化与东南亚其他地区的可比性，仍缺乏系统研究。

菲律宾大学迪利曼分校的研究团队通过分析LdB西叶湖盆1998年采集的3米沉积岩芯，创新性地构建了基于²¹⁰Pb的年代模型，结合元素地球化学和粒度分析，首次识别出菲律宾工业化进程的两个特征阶段。这项发表在《Journal of Great Lakes Research》的研究，为理解热带滨海湖泊对人类活动的响应机制提供了重要案例。

研究采用的关键技术包括：1）改进的²¹⁰Pb年代测定法（深度修正至127.5cm）；2）X射线荧光光谱法（XRF）进行主微量元素分析；3）酸浸提实验模拟化学风化过程；4）粒度分布与生物碎屑筛选技术。所有数据均通过统计学方法验证相关性（p<0.1%）。

【Increasing terrestrial input】

通过Al-Ti-Fe元素组合证实：1953-1967年间陆源输入骤增至基线水平的1.36倍，反映战后重建、人口增长和城市化导致的大规模土地利用变化。Ti/Al比值变化表明沉积物来源从火山岩优势转向混合源。

【Sediment core chronology】

改进的²¹⁰Pb年代模型显示：20世纪沉积速率从0.28cm/年（1900-1953）加速至0.56cm/年（1953-1998），与区域工业化进程同步。

【Phase 1 (Land Reorganization)】

1953-1967年盆地快速淤浅导致：1）氧化还原敏感元素Mn富集/Mo贫化，反映底层水体通气性增强；2）水体浊度上升抑制初级生产力。

【Phase 2 (Increased Pollution)】

1967-1998年出现显著Pb污染峰，可能与汽油添加剂使用相关。陆源输入模式延续但波动趋缓，反映流域管理政策的影响。

该研究首次系统建立了菲律宾工业化进程的沉积地球化学标识，其两阶段模式与全球人类世记录高度吻合。特别值得注意的是，LdB记录中1950年代的陆源输入激增现象，为理解战后东南亚土地利用变化提供了量化证据。氧化还原敏感元素（Mn/Mo/U）的响应机制，揭示了浅水湖泊对人类活动的独特敏感性。这些发现不仅为LdB的长期管理政策提供科学依据，更填补了东南亚区域人类世研究的空白。研究揭示的沉积物-水体耦合作用机制，对全球热带滨海湖泊的生态风险评估具有重要参考价值。