近日，海化重点实验室肖晓彤教授课题组与意大利国家海洋学与应用地球物理研究所和自然资源部第一海洋研究所合作，在国际地学期刊《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》（A类）发表了题为“Changes in iceberg discharge and bottom current activity during the last Glacial to Holocene along the Ross Sea continental margin, Antarctica”的研究成果。该研究重建了深海氧同位素2阶（MIS 2）以来冰山排放与底流活动的演变历史，为理解冰-海相互作用机制提供了新的沉积学证据。
南极冰盖的稳定性对全球海平面变化具有重要影响，而罗斯冰架作为全球最大的冰架，其动态变化尤为关键。冰架与海洋之间的相互作用通过底流活动与冰山排放等过程记录在陆坡沉积物中，使其成为研究冰-海相互作用与冰架稳定性的重要沉积档案。本研究选取位于罗斯海大陆边缘的沉积岩芯，综合运用沉积学（冰筏碎屑、可分选粉砂、粒度端元）和生物地球化学（总有机碳、有机碳同位素与生物硅）等多指标分析，结合AMS 14C定年，系统重建了末次冰期（MIS 2阶）至全新世晚期（约2 ka）的沉积环境演变。研究识别出四个沉积阶段（图1）：（1）MIS 2早期（> 21.5 ka）：底流活动强，冰山输入极少，沉积物主要由融水羽流搬运而来的再沉积物质组成，具有较高的生物组分含量。（2）末次冰期的末期（21.5–19 ka）：底流活动显著减弱，冰山排放略有增加。（3）冰消期至中全新世（19–7.5 ka）：冰山排放显著增加，底流活动增强。（4）中晚全新世（7.5–2 ka）：冰山排放持续活跃，可能与西南极冰盖的再前进有关；底流活动强劲，对细颗粒物进行簸选（winnowing），沉积物中生物组分含量最低。本研究首次在罗斯海岩芯沉积物研究中应用可分选粉砂与粒度端元分析方法，并验证了二者在指示底流强度方面的可靠性与互补性。研究揭示，冰盖动力学与海洋环流变化共同控制着陆坡沉积过程，其中约19 ka的转折点可能标志着冰盖基底融化的加剧与深海环流的重组。该成果为深入理解南极冰盖对海洋变化的响应机制提供了高分辨率的沉积记录，对预测未来冰盖稳定性及海平面变化具有重要科学意义。
图1 罗斯海大陆边缘MIS 2阶以来沉积环境演变的示意图
博士生崔超为第一作者，中国海洋大学的肖晓彤教授和自然资源部第一海洋研究所的刘焱光研究员为共同通讯。本研究得到了国家自然科学基金（42022047、42376235）以及意大利南极研究计划（ODYSSEA、IOPPIERS和WHISPERS）等项目的支持。
论文信息：
Chao Cui, Xiaotong Xiao*, Yanguang Liu*, Ruediger Stein, Seung-Il Nam, Michele Rebesco, Laura De Santis, Luca Baradello, Yang Ding, Meixun Zhao. Changes in iceberg discharge and bottom current activity during the last Glacial to Holocene along the Ross Sea continental margin, Antarctica. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2025, 113353.
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2025.113353
