砗磲是海洋中最大的双壳类，其壳体具有清晰的日纹层，且生长速率较快（5-200mm/day），是进行高分辨率古气候学、古海洋学研究的良好载体。其壳体地球化学元素和同位素具有潜在的环境指示意义，但有待于进一步研究和开发成为环境变化的替代指标。

　　中国科学院地球环境研究所晏宏研究员团队，联合同济大学、西安交通大学展开合作研究，通过分析南沙永暑礁现代砗磲壳体的激光共聚焦显微镜成像和d¹⁸O_shell，结合现代观测资料和盐度收支模型，重建了南沙1989-2013年高分辨率的海水表层d¹⁸O_sw,并进一步估算了南沙海水表层盐度（SSS）变化，分析了南沙SSS变化的动力学过程。

　　本研究主要取得以下认识：（1）南沙降水在季节旋回上领先海水表层温度（SST）变化约71天，在年际时间尺度上（2-7年），两者基本为反相位关系。El Niño事件发生时，南沙表现为暖干的气候状态；而La Niña事件发生时，表现为冷湿的气候状态。（2）利用激光共聚焦显微镜成像，建立了便捷无损的砗磲壳体日纹层识别方法，该方法为重建砗磲壳体可靠的生长年龄模型提供了重要基础。（3）通过分析南沙砗磲壳体的d¹⁸O_shell和降水以及SST之间的相互关系，结果显示在季节时间尺度上，d¹⁸O_shell季节性并不明显，振幅变化较小，主要是由于南沙SST和降水之间在季节旋回上的相位差导致。在年际时间尺度上，d¹⁸O_shell主要反应了区域的降水信号，其次是SST信号。南沙砗磲d¹⁸O_shell可以被用于指示过去区域降水和ENSO变化。（4）基于砗磲d¹⁸O_shell和器测SST记录，估算了南沙1989-2013年南沙海水表层高分辨率的d¹⁸O_sw记录。进一步利用航次实测d¹⁸O_sw和SSS建立了南沙现代d¹⁸O_sw-SSS的校正关系，估算了南沙1989-2013年之间高分辨率的SSS记录。通过与SODA和盐度收支模型估算的SSS对比，结果表明南沙SSS的变化主要受表层淡水通量和混合层变化的影响。该结果提醒我们利用现代d¹⁸O_sw-SSS的校正关系重建过去海水表层SSS，需要考虑混合层的变化。

　　该成果近期发表于国际期刊《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》上，该项研究得到基金委自然科学基金、中科院前沿重点研究计划、海洋国家实验室开放基金、中国博士后面上基金和同济大学开放基金等项目的支持。

　　Ma, X., Yan, H., Fei, H., Liu, C., Shi, G., Huang, E., Wang, Y., Qu, X., Lian, E., Dang, H., 2020. A high-resolution d¹⁸O record of modern Tridacna gigas bivalve and its paleoenvironmental implications. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 554, 109800.

　　文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031018220302455

图1 南沙砗磲概况和现代器测记录

图2 南沙砗磲壳体d¹⁸O_shell和SST、降水以及Nino3.4区SST之间的相互关系