近百年来气候变暖与大气沉降对蒙古东部贝尔湖富营养化及环境的影响

研究人员通过分析蒙古东部贝尔湖沉积岩芯的多重指标，揭示了1927-2020年间湖泊富营养化与环境变化的驱动机制。研究发现，1950年代后气候变暖导致初级生产力提升，同时来自中国东北地区的大气营养物沉降（如Nr和SO42–）加剧了湖泊生态系统的改变，为跨境环境污染治理提供了重要依据。

　　

蒙古高原作为东亚内陆生态敏感区，近年来正经历着显著的气候变暖和人类活动影响。位于中蒙边境的贝尔湖（Lake Buir），其环境变化成为理解区域生态响应机制的理想研究对象。随着中国东北工业快速发展，跨境大气污染物传输如何影响湖泊生态系统？气候变暖与人为活动究竟谁在主导湖泊富营养化进程？这些问题对跨境环境治理具有重要意义。

日本岐阜大学（Gifu University）的研究团队联合蒙古国立大学等机构，通过分析贝尔湖沉积岩芯的地球化学指标，重建了1927-2020年间的环境演变历史。研究采用²¹⁰Pb/¹³⁷Cs定年、生物硅（BioSi）含量测定、稳定同位素分析（δ¹³C_TOC、δ¹⁵N、δ³⁴S）等关键技术，结合气象数据和卫星遥感信息，揭示了气候与人类活动的双重影响机制。论文发表在环境科学领域知名期刊《CATENA》上。

3.1 浊积层形成与水文响应
研究发现1947-1954年间存在典型浊积层，与ERA5数据显示的1948年极端降水事件高度吻合。通过粒度分析（Md=28.1±9.3μm）和TS/TOC比值变化，证实这一时期强降雨增强了河流输入，导致湖下层从缺氧转为富氧状态。

3.2 有机质来源与生物响应
C/N摩尔比（8.3-12.0）和δ¹³C_TOC值（-24.9‰至-22.0‰）表明沉积有机质主要源自藻类。1960年代后碳酸盐含量与初级生产力指标（BioSi、TOC）同步上升（R=0.73-0.74），反映气候变暖通过降低CO₂溶解度和促进光合作用驱动了湖泊生产力增长。

3.3 大气沉降影响
1950年后δ¹⁵N值从6.5‰降至5.4‰，而TN含量上升，表明中国东北农业区大气氮沉降增加。δ³⁴S值从9.4‰降至6.9‰，与格陵兰冰芯记录的全球人为硫酸盐污染趋势一致，证实工业排放的跨境传输效应。

这项研究首次系统揭示了跨境大气污染与气候变暖对蒙古高原湖泊的协同影响。沉积记录显示，1950年代是环境变化的转折点：气候变暖通过提升水温促进初级生产力，而中国东北工业化带来的大气营养物沉降则加速了湖泊富营养化。这些发现为理解跨境环境问题提供了关键科学依据，对制定区域环境治理政策具有重要指导意义。特别值得注意的是，研究通过δ³⁴S同位素指纹，首次在蒙古高原湖泊中识别出中国工业排放的大气污染物信号，为国际环境责任认定提供了新证据。