南塔斯曼海表层浮游植物动态与生物泵效率演变：1960 kyr以来全球气候变冷的驱动机制

这篇研究通过分析ODP 1170站位的生物标志物记录，揭示了南塔斯曼海（STS）过去1960 kyr表层浮游植物群落（如硅藻与颗石藻）对中更新世转型（MPT）和布容尼斯事件（MBE）的响应机制。研究发现，全球变冷通过增强铁输入（Fe MAR）和南极绕极流（ACC）强度，显著提升了生物泵效率并降低大气CO2浓度，而轨道尺度上100 kyr和40 kyr周期分别主导了浮游植物结构与Ca/Si比的变化。该成果为理解南大洋碳循环与气候反馈提供了关键证据。

　　

Highlight

全球气候变冷驱动的生物泵变化

数据表明，过去200万年南塔斯曼海（STS）的显著古环境变化由中更新世转型（MPT）和布容尼斯事件（MBE）期间的全球变冷驱动。这些变化表现为陆生草本植被和脂类物质（LM）含量增加（图5-6b），以及1250-650 ka期间浮游植物脂类标志物（如C₃₇烯酮、菜籽甾醇、甲藻甾醇和C₃₀二醇）记录的显著水华现象。

结论

南塔斯曼海ODP 1170B站的高分辨率生物标志物记录显示，1960 kyr以来表层浮游植物结构与生物泵效率的变化受全球气候事件深刻影响。MPT后，浮游植物水华与Ca/Si比上升、大气CO₂下降同步，表明气候变冷通过增强铁输入（Fe MAR）和南极绕极流（ACC）强度，提升了生物泵效率。值得注意的是，MPT后浮游植物结构与CO₂的关联减弱，而物理过程指标（如ACC强度、全球冰量与Fe MAR）的影响增强，暗示海洋物理过程（如底水通风）逐渐成为CO₂动态的主控因素。