晚始新世南大洋碳酸盐溶解的长偏心率与硅酸盐风化耦合驱动机制及其对碳循环的启示

本文揭示了晚始新世温室期（39-35 Ma）南大洋碳酸盐溶解的独特机制，首次提出405 kyr长偏心率轨道强迫与硅酸盐风化（silicate weathering）失效的耦合作用导致全球方解石补偿深度（CCD）波动。通过IODP U1514站高分辨率碳酸盐和地球化学数据，发现温暖期（37.5-36.5 Ma）伴随水文循环增强和陆源侵蚀，而硅酸盐风化强度降低。该研究为理解轨道尺度气候-碳循环耦合提供了新视角。

　　

Highlight

这项研究首次揭示了晚始新世南大洋碳酸盐溶解的"双引擎"驱动机制：405-kyr长偏心率轨道强迫作为节拍器，而硅酸盐风化（silicate weathering）"恒温器"的失效则充当了放大器。这种耦合作用导致全球方解石补偿深度（CCD）像跳动的音符般产生韵律性波动。

Enhanced fluvial supplies and weakened silicate weathering intensity in southwestern Australia during the late Eocene warmth

晚始新世温暖期澳大利亚西南部河流物质输入增强与硅酸盐风化减弱

最新研究表明，当全球进入温暖期时，极端降雨就像打开了"水龙头"，导致澳大利亚西南部河流向Mentelle盆地的沉积物输送量（MAR_{siliciclastic}）激增。有趣的是，此时硅酸盐风化强度却像"罢工的工人"般显著降低——化学风化指数（CIA）从80骤降至75，而Ti/Al比值则像温度计一样上升了15%。这种"反常"现象源于温暖气候将风化模式从黏土溶解（congruent weathering）切换为黏土形成（incongruent weathering），就像把高效的风化引擎换成了低效版本。

Conclusion

结论

我们的研究描绘了一幅生动的晚始新世碳循环图景：长偏心率轨道强迫像指挥棒一样调控着405-kyr尺度的CCD波动，而硅酸盐风化"恒温器"的失效则像失控的加热器，共同导致了持续百万年的碳酸盐溶解事件。这一发现不仅解开了晚始新世"碳酸盐溶解之谜"，更如同为现代气候变化研究安装了一面历史镜子——当轨道强迫与风化反馈系统失调时，地球系统可能陷入长期的碳循环紊乱状态。