《Quaternary Science Reviews》：Multiproxy evidence for reduced productivity and enhanced carbonate preservation during MIS 2 in the Bay of Bengal
编辑推荐：
•孟加拉湾的生产力受河流径流和上升流的控制。•在较温暖的间冰期，增强的印度夏季风提升了营养物质的供应量。•在MIS 2时期，较低的生产力与较深的碳酸盐沉淀作用共同促进了碳酸盐的保存。引言初级生产力是调控表层海洋中碳分布的关键因素，尤其是空气与海洋之间的碳分配（Broecker,
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孟加拉湾的生产力受河流径流和上升流的控制。
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在较温暖的间冰期，增强的印度夏季风提升了营养物质的供应量。
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在MIS 2时期，较低的生产力与较深的碳酸盐沉淀作用共同促进了碳酸盐的保存。
引言
初级生产力是调控表层海洋中碳分布的关键因素，尤其是空气与海洋之间的碳分配（Broecker, 1982）。冰期高峰时大气中二氧化碳浓度约下降100 ppm，这一现象是第四纪气候周期的重要特征，也是古气候学研究中的核心问题。有一种观点认为，较强的海洋初级生产力通过提升生物碳泵的效率，维持了冰期期间较低的大气二氧化碳浓度（Broecker, 1982）。不过，这种通过生产力降低二氧化碳浓度的机制在很大程度上依赖于营养物质供应，这些营养物质可能来自河流径流、上升流或风送尘埃。因此，不同地区的生产力存在显著的时间变化差异。例如，有些地区在间冰期生产力较高，而有些地区则在冰期生产力有所上升。营养物质可用性、水体浑浊度、光照强度和风力等因素都在很大程度上影响着生产力。虽然上述大多数因素主要受地球外部和内部力量以及季风的影响，但营养物质可用性则主要取决于河流径流和上升流等区域性过程。
热带和亚热带河流是向沿海海洋输送营养物质的主要来源。亚洲季风使得大量淡水和沉积物通过11条主要河流流入附近海洋（Milliman and Meade, 1983）。仅在8月，也就是夏季季风降雨最强烈的时候，恒河-布拉马普特拉河就会向孟加拉湾输送86000立方米/秒的水量以及1.3×10^5千克/秒的沉积物（Moore, 1997）。在整个孟加拉湾，降水量和河流径流量始终大于蒸发量（Achyuthan et al., 2013）。这些河流带来的营养物质推动了海洋的初级生产力发展（例如Ittekkot et al., 1991）。然而，印度夏季风对孟加拉湾表层海洋生产力的具体影响至今仍不明确。多项研究指出，在夏季季风期间，由于强分层、水体浑浊度增加以及云层遮挡导致光照不足等原因，生产力会出现下降（Madhupratap et al., 2003）。但也有一些研究认为，由于河流径流、上升流或涡流作用带来的更多大陆营养物质输入，生产力反而会升高（Prasanna Kumar et al., 2004）。有趣的是，关于冰期与间冰期生产力变化的记录也存在矛盾。有些研究指出，由于分层减弱，冰期生产力有所上升（例如Phillips et al., 2014），而另一些研究则认为，由于营养物质输入增加，间冰期生产力更高（例如Bhadra and Saraswat, 2022a, Bhadra and Saraswat, 2022b）。因此，无论是在现在还是过去，关于印度夏季风对孟加拉湾生产力影响的结论都尚未达成一致。Zhou等人（2020）指出，与阿拉伯海相比，针对孟加拉湾的古生产力研究一直缺乏足够的关注。
人们通过多种代用指标来重建孟加拉湾过去的生产力变化情况，这些指标包括钡含量、有机碳和碳酸盐含量（例如Li et al., 2019）、生物硅含量（例如Phillips et al., 2014; Ota et al., 2019）、浮游有孔虫的分类特征（例如Bhadra and Saraswat, 2022a）以及浮游有孔虫中的δ^13C值（例如Lee et al., 2023）。包括国际海洋发现计划U1446站点在内的多项高分辨率研究显示，随着季风强度的变化，孟加拉湾的海表温度、盐度和河流径流都存在显著的冰期与间冰期差异（例如Weldeab et al., 2019, 2022; Lauterbach et al., 2020; Thirumalai et al., 2025）。不过，对于孟加拉湾过去生产力变化的解释仍然存在争议，尤其是在营养物质供应、陆源物质稀释作用以及碳酸盐保存作用对沉积物代用指标的影响程度方面。此外，由于缺乏多指标综合记录，研究结果也可能出现偏差，从而导致某些片面的结论。
由于浮游有孔虫对环境变化极为敏感，它们被广泛用于古气候研究。在本研究中，我们利用基于浮游有孔虫的多指标记录，重建了过去52千年间的初级生产力及碳酸盐保存状况。我们还分析了孟加拉湾海表温度、盐度及河流径流的变化，并探讨了它们与印度夏季风之间的关系。同时，我们也研究了MIS 1-3时期生产力变化的主要驱动因素，以及这些因素与季风降雨引发的淡水径流之间的关联。
章节摘要
研究区域
孟加拉湾西北部是一个独特的海域，由于其位于季风核心区域，且陆地物质输入量大、沉积速率高，非常适合开展古季风研究。作为一个三面被陆地环绕的半封闭海域，孟加拉湾在夏季和冬季分别会受到西南季风和东北季风的影响，从而导致季风风向的季节性逆转（Thadathil et al., 2007）。西南季风会为该海域带来大量
研究方法
样品的处理遵循标准流程。首先将沉积物收集到带标签且预先称过重的玻璃培养皿中，然后在-30℃下冷冻24小时，之后再使用冻干机进行冻干处理。干燥后，需对沉积物样本进行称重，并通过63微米的筛网进行湿筛。留在筛网上的较大颗粒（大于63微米）会被再次干燥、称重，随后储存在带标签的瓶子中。
共有41个样本被用于生物群分析。这些样本是从原始干燥样本中按比例选取的
U1446站点过去52千年间的生物群变化
在较寒冷的时期，浮游有孔虫的绝对数量（每克干沉积物中的壳数，即总浮游有孔虫数量TPN）有所增加，这表明这些有孔虫的保存状况较好，或者受到稀释的程度较低（见图2）。TPN的值变化很大，从几乎为零到约3000不等。在U1446站点，Globigerina bulloides的数量相当丰富。在MIS 1和MIS 3时期，它的相对数量较高（见图3）。在U1446站点，G. bulloides与G. ruber的比值在早期阶段通常较低
讨论
有多项证据表明，冰期期间较低的大气二氧化碳浓度在一定程度上是由于表层海洋的初级生产力增强所维持的。不过，这种模式并非在所有海洋区域都存在。与某些全球性趋势相反，我们的研究结果显示，在MIS 2时期生产力明显较低，而MIS 1时期以及MIS 3的部分时段，由于季风带来的更多营养物质输入，生产力则相对较高。尽管现有的记录
结论
我们的多指标记录证实，在MIS 1和MIS 3时期，印度夏季风强度有所增强。较强的夏季季风带来了更多的降雨，进而增加了河流径流量，提升了孟加拉湾在这些时期的营养物质供应水平。由于可用营养物质增多，表层海洋的初级生产力也随之上升，这一结论得到了生产力相关指标的验证。相比之下，在MIS 2时期，由于河流径流和上升流减少，生产力保持在较低水平。不过，
作者贡献CRediT
SRB：概念构建、正式分析、研究实施、方法设计、初稿撰写、修改润色。SM：概念构建、资金筹集、方法设计、资源协调、研究指导、修改润色。RS：概念构建、方法设计、资源协调、修改润色。IVSC：研究实施、方法设计、修改润色。
利益冲突声明
作者声明，他们不存在任何可能影响本研究结果的已知利益冲突或个人关系。
致谢
我们感谢国际海洋发现计划提供了U1446站点的样品。作者们还要感谢瓦拉纳西印度教大学的Dinesh Kumar Naik博士，他参与了第353次考察并协助获取了相关样品。SRB感谢阿努桑丹国家研究基金会（前身为SERB）提供的国家博士后奖学金。SM感谢印度科技部颁发的斯瓦尔纳贾扬蒂奖学金。最后，作者们衷心感谢审稿人和编辑们的支持与帮助
Sudhira R. Bhadra|Sambuddha Misra|Rajeev Saraswat|I. V. Satya Chanakya
