南巴塔哥尼亚冰原东缘亚南极森林的古植被重建:基于49°S地区孢粉与植物大化石记录的末次冰盛期-间冰期转型期环境响应

【字体: 时间:2025年07月21日 来源:Review of Palaeobotany and Palynology 1.7

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  本研究通过分析阿根廷南圣克鲁斯49°S的Mallín Ciprés湿地孢粉和植物大化石记录,重建了18,500–9,000 cal yr BP期间植被演替与气候驱动机制,揭示了南半球西风带(SWW)强度变化对亚南极森林动态的控制作用,填补了东侧南巴塔哥尼亚冰原(SPIF)古生态研究的空白。

  

位于南美洲最南端的巴塔哥尼亚冰原,像一块巨大的气候"温度计",记录着地球气候系统的微妙变化。这片横跨48°-52°S的神秘区域,其东部边缘的植被演化历史长期笼罩在科学迷雾中。南半球西风带(Southern Westerly Winds, SWW)的周期性摆动如何影响冰缘生态?末次冰盛期(LGM)到全新世早期的气候转型期,亚南极森林究竟如何响应?这些问题的答案,对于理解南半球中高纬度气候-植被耦合机制至关重要。

阿根廷国立马德普拉塔大学(Universidad Nacional de Mar del Plata)的古生态学家们将目光投向了南圣克鲁斯省49°S的Mallín Ciprés湿地。这个位于San Martín湖盆地的亚南极森林湿地,保存着18,500至9,000 cal yr BP连续沉积序列。研究团队通过高精度放射性碳测年建立年代框架,结合孢粉组合特征、植物大化石鉴定和岩相地层学分析,首次系统重建了东侧南巴塔哥尼亚冰原(SPIF)冰后期植被演替序列。论文发表在《Review of Palaeobotany and Palynology》上,揭示了SWW调控下的独特生态响应模式。

关键技术包括:俄罗斯钻探器获取743cm连续岩芯;AMS 14C测年构建年龄-深度模型;现代孢粉-植被关系模型作为解释基础;孢粉浓度与植物大化石组合的定量统计;以及Charophyta等微体化石的环境指示分析。

【Local Mallín Ciprés dynamics】
沉积相分析显示18,500-12,800 cal yr BP为冰川退缩相关的湖相黏土沉积,13,600-12,800 cal yr BP期间Myriophyllum增加指示水体变浅。10,500 cal yr BP出现的Pilgerodendron uviferum标志着现代湿地生态系统的开端。

【Chronology】
年龄-深度模型揭示18,500-16,600 cal yr BP沉积速率为42年/cm,16,000-12,800 cal yr BP骤降至5年/cm,反映ACR期间SWW增强导致的沉积环境剧变。

【Conclusions】
研究得出三个突破性结论:1) 18,500-16,000 cal yr BP的Ephedra矮灌木群落指示SWW减弱期的冷干环境;2) ACR期间(16,000-12,800 cal yr BP)Nothofagus扩张与SWW增强同步;3) 早全新世(9,600 cal yr BP后)森林大面积扩展对应SWW减弱但湿度增加的特殊气候配置。

这项研究首次建立了东SPIF区多指标古环境演变序列,证实SWW强度变化通过调控降水梯度主导植被格局。其中ACR期间Nothofagus的突然扩张,为南半球中纬度气候突变事件提供了生物响应证据。Pilgerodendron uviferum的定殖时间精确标定了现代湿地生态系统的形成节点,为评估当前气候变化对亚南极森林的影响提供了历史基准。

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