新加坡全新世环境演变：基于沉积物与有孔虫记录的热带海岸系统响应机制

本研究针对热带地区全新世环境记录匮乏的现状，通过分析新加坡Kallang River Basin的GRBH03沉积岩芯（9.1-1.2 cal kyr BP），结合沉积学、地球化学和有孔虫集群（foraminiferal assemblages）多指标，揭示了早期海侵（marine transgression）与海岸进积（coastal progradation）过程，发现8.2 ka气候事件导致的沉积速率突变（Fe/Ca↑，δ13COM↓），为预测未来气候变化下热带海岸响应提供了重要类比。

　　

在全球气候变化背景下，热带海岸系统如何响应海平面波动始终是地质学界关注的焦点。虽然全新世（Holocene）作为最近一次间冰期，其环境演变过程被广泛视为预测未来气候的天然实验室，但令人意外的是，现有研究多集中于中高纬度地区，热带区域的记录寥寥无几。更棘手的是，这些稀少的热带记录往往缺乏高分辨率的多指标综合分析，导致我们对热带海岸系统响应机制的认识存在显著空白。

这一科学瓶颈在新加坡Kallang River Basin显得尤为突出。尽管前期研究已初步建立该区域6.5 cal kyr BP以来的海平面变化框架，但对更早期（>6.5 cal kyr BP）的环境演变过程及其气候驱动因素仍迷雾重重。正是基于这一背景，研究人员通过对GRBH03沉积岩芯（22米）开展系统性研究，首次将新加坡海岸环境记录向前推进至9.1 cal kyr BP。这项重要成果发表在古环境领域权威期刊《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》上。

研究团队采用多学科交叉方法：通过CT扫描识别标志层Marina South Member（MSM）；运用激光粒度仪进行沉积物粒度分析；采用XRF获取元素比值（如Fe/Ca）；通过加速器质谱（AMS）进行放射性碳测年；结合多元统计方法分析有孔虫集群特征。所有高程数据均通过全站仪测量并统一转换至平均海平面（MSL）基准。

研究结果呈现出清晰的阶段性特征：

1. 沉积学单元划分：识别出三个沉积单元，分别对应早期海侵（9.1-8.4 cal kyr BP）、高海平面稳定期（8.4-5.8 cal kyr BP）及沉积间断（5.8-1.2 cal kyr BP）。其中5.8 cal kyr BP的沉积间断与中全新世高海平面（mid-Holocene highstand）后的海退过程密切相关。
2. 有孔虫集群响应：五个有孔虫集群（Cluster A-E）的演替规律揭示出从近岸浅水到前滨环境的转变过程，特别是Ammonia tepida等指示种的丰度变化为古盐度重建提供关键证据。
3. 气候事件印记：在8.4-8.2 cal kyr BP期间出现显著沉积速率峰值，伴随Fe/Ca比值上升和δ¹³C_OM值下降，这一"地球化学指纹"被解释为8.2 ka气候异常导致的区域干旱化事件。
4. 层序地层学意义：首次在新加坡海岸识别出海侵体系域（Transgressive System Tract）和高位体系域（Highstand System Tract），但未发现明显的下降期体系域（Falling Stage System Tract）证据。

讨论部分着重强调了三方面科学价值：首先，该研究填补了东南亚陆架区早全新世环境记录的空白，证实热带海岸系统对海平面变化的响应具有显著滞后性（约500-800年）。其次，Fe/Ca与δ¹³C_OM的组合指标为识别古气候事件提供了新思路，特别是8.2 ka事件的区域表现修正了传统认为热带地区对该事件响应较弱的认识。最重要的是，研究揭示的沉积过程-生物响应-气候驱动的耦合机制，为建立热带海岸系统对未来海平面上升的预测模型提供了不可多得的"地质类比"。

这项研究不仅深化了对新加坡地质演化的认识，其方法论框架（多指标集成分析+高分辨率年代控制）更为全球热带海岸的古环境重建树立了新标杆。正如作者团队在文中所强调的，理解过去9千年来的环境演变规律，对预测21世纪面临类似气候强迫下的海岸系统行为具有重要启示意义。