东北火山湖揭示中全新世暖湿期显著自然酸化：气候驱动下酸碱输入平衡的生态启示

本期推荐：本研究通过中国东北布特哈湖沉积硅藻记录，首次揭示中全新世暖湿期（8200-4500 cal yr BP）显著湖泊酸化现象。创新性提出酸化机制并非直接由温降水变化驱动，而是源于植被扩张增加酸性腐殖质输入与碱性粉尘沉积减少的协同效应（acid-neutralizing capacity, ANC）。该成果为预测全球变暖背景下依赖粉尘维持ANC的湖泊酸化风险提供古环境参照。

　　

Highlight

布特哈湖的生态密码：中全新世暖湿期如何触发自然酸化？

研究位点

布特哈湖（47°35′20″N）作为中国东北火山玛珥湖（maar lake），其封闭流域特性使其成为研究自然酸化过程的"天然实验室"。湖心沉积柱BU-AB揭示的硅藻群落变化，犹如一部记录万年酸碱平衡的生态史诗。

沉积岩芯的时空胶囊

2013年采集的双平行岩芯（BU-A/B）通过磁化率曲线精准拼接，建立10,000年连续序列。顶部20cm沉积物因采样器扰动被忍痛舍弃，但剩余部分仍完美保存了从冰川消退到人类世的环境档案。

硅藻群落的酸碱罗盘

优势种更替揭示酸化三部曲：早期（10,000-9400 cal yr BP）以附生硅藻（如Gomphonema s.l.）为主的微碱环境；中期（8200-4500 cal yr BP）嗜酸真卵形藻（Eunotia spp.）爆发性增长，占比超60%，昭示强烈酸化；晚期逐渐恢复但近年再现酸化苗头。这些微观硅壳的"群体投票"，精准反映了湖泊pH的沧桑变迁。

生态舞台的万年剧变

中全新世暖湿期上演的生态大戏：随着东亚季风增强，植被扩张像"绿色海绵"般截留碱性粉尘，同时分泌大量腐殖酸（humic substances）。这种"双重夹击"使湖泊ANC（酸中和能力）崩溃，导致硅藻群落彻底洗牌。有趣的是，该过程与区域风尘活动呈镜像关系，却与植被繁茂程度同步共振。

结论启示

这项研究犹如打开气候-植被-湖泊相互作用的黑箱：未来全球变暖若持续，依赖"粉尘维生"的湖泊可能重演中全新世酸化悲剧。特别是东北亚地区，当植被"绿毯"持续扩张而"矿物盐"补给减少时，现代版生态危机或将再现。