MIS 6时期东亚季风区特大干旱事件的多指标解译：来自葫芦洞δ13C与元素比值记录的启示

研究人员通过分析中国葫芦洞石笋的δ13C、Mg/Ca和Sr/Ca等多指标记录，揭示了MIS 6阶段（15.5-13.3万年前）东亚季风区一次持续约5.6千年的特大干旱事件（138 ka事件），其极端干旱期（139.5-137 ka）与北大西洋冰筏碎屑事件、欧亚冰盖扩张及印太暖池降温显著相关，为理解高-低纬度气候协同驱动东亚干旱机制提供了新证据。

　　

东亚季风区的干旱事件一直是古气候研究的重要课题，特别是在当前全球变暖背景下，极端干旱频发使得理解其自然变率机制变得尤为迫切。过去的研究多依赖石笋氧同位素（δ¹⁸O）记录，但这一指标受多种因素干扰，难以直接反映局地水文变化。更棘手的是，尽管已知冰期干旱与冰盖扩张相关，但千年尺度的干旱事件如何响应高-低纬度气候协同作用仍不明确。

南京师范大学地理科学学院的研究团队在《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》发表的研究，通过葫芦洞石笋MSP样本的多指标分析填补了这一空白。他们创新性地结合δ¹³C、Mg/Ca、Sr/Ca和铀富集等指标，首次识别出MIS 6向MIS 5过渡期（140.5-134.9 ka）的特大干旱事件（138 ka事件），并发现其内部存在持续2.5千年的"超级干旱"亚阶段（139.5-137 ka）。这项研究不仅揭示了欧亚冰盖与热带海温对东亚干旱的级联效应，更建立了石笋多指标解译干旱事件的新范式。

研究团队采用铀系测年（精度±0.3-0.8 ka）建立年代框架，通过激光剥蚀ICP-MS获取高分辨率Mg/Ca、Sr/Ca比值，并利用同位素质谱仪分析δ¹³C。特别值得注意的是，他们通过对比同一石笋两半的δ¹⁸O记录（δ¹⁸O_₂₀₀₆与δ¹⁸O_₂₀₂₄）验证了数据的可重复性，同时结合生长速率和铀富集程度作为干旱强度辅助指标。

结果部分的核心发现包括：

1. 轨道尺度水文响应差异：Mg/Ca、Sr/Ca与δ¹⁸O同步显示冰期-间冰期旋回，而δ¹³C呈现独特的基线偏移，反映植被与土壤对太阳辐射的差异化响应。
2. 138 ka事件的三阶段结构：干旱事件始于140.5 ka，在139.5-137 ka达到峰值（Mg/Ca升高3倍，生长速率降至0.05 mm/yr），结束于134.9 ka。
3. 北大西洋触发机制：干旱起始与Heinrich事件H11（141.1 ka）的冰筏碎屑（IRD）事件同步，欧亚冰盖扩张导致西伯利亚高压增强，而印太暖池降温（SST下降1-2°C）进一步抑制季风水汽输送。
4. 超级干旱的全球关联：极端干旱期对应格陵兰冰芯的δ¹⁸O负异常（GIS 25事件）和北大西洋经向翻转流（AMOC）减弱，证实高-低纬度气候遥相关。

讨论部分强调，这项研究首次量化了MIS 6阶段东亚干旱事件的持续时间与强度分级。通过δ¹³C与元素比值的协同变化，证实石笋记录能有效区分区域水文变化与季风环流信号。更重要的是，发现北大西洋冷事件通过"冰盖-反气旋-热带海温"三级级联效应（ice sheet-anticyclone-SST cascade）导致东亚持续性干旱，这一机制对预测现代全球变暖背景下的干旱风险具有重要启示。论文最后指出，未来需要结合更多洞穴记录与气候模型，进一步解析不同AMOC减弱模式对东亚干旱的差异化影响。