针对上述科学问题，地球环境研究所同位素生物地球化学团队联合国内外研究人员利用保存在深海沉积岩心中的生物标志物示踪了早期AMOC的形成演化过程。首先，基于现代海洋环境中甘油二烷基甘油四醚（GDGTs）与氧化还原条件的关系，研究团队提出了利用此类微生物标志物及其碳同位素指示大洋含氧量变化的新方法。随后，研究团队分析了国际大洋发现计划（IODP）在加拿大纽芬兰海域钻取的200米深海沉积岩心中的GDGTs，重建了距今4300~1800万年期间AMOC驱动的深层水含氧量变化历史。结果显示，在始新世时期北大西洋深层水体的形成是逐渐减弱的，类现代的AMOC起源于始新世-渐新世之交（距今约3400万年），并从距今约3000万年开始维持较为稳定的状态。这一结果表明：（1）AMOC的形成和南极冰盖的发育之间存在密切联系；（2）海洋内部的海水混合与风驱动的南大洋上升流对维持现代AMOC强度均具有至关重要的作用。

　　该成果发表在Nature Geoscience上，由来自中国科学院地球环境研究所、香港大学、中山大学、中国地质大学（武汉）、浙江大学和英国南安普顿大学的学者共同完成。青促会会员王欢业副研究员为论文的第一作者，柳中晖教授和Paul A. Wilson教授是论文的通讯作者。刘卫国研究员、卢红选副研究员、张彦成副教授、梁钰博士、何毓新副教授和Steven M. Bohaty副教授对论文做出重要贡献。此前同一团队曾于2018年在Nature Geoscience 报道了南北半球海表温度在始新世-渐新世转折期的差异性演化。相关工作获得了IODP中国办公室、中国科学院、国家自然科学基金委、香港研究资助局和英国自然环境研究理事会的支持。国际大洋钻探计划提供海洋样品。

  　　感谢Nature Geoscience提供有关资讯。文章详见：Wang, H., Liu W., Lu H., Zhang Y., Liang Y., He Y., Bohaty S.M., Wilson P.A.*, Liu Z.*, 2023. Oxygenated deep waters fed early Atlantic overturning circulation upon Antarctic glaciation. Nat. Geosci., https://doi.org/10.1038/s41561-023-01292-2.

　　论文链接：https://doi.org/10.1038/s41561-023-01292-2。

图1. U1404钻孔点位（a）与现代大西洋溶解氧分布（b）

图2. 北大西洋U1404钻孔的始新世中期至中新世早期GDGTs记录，与大西洋经向翻转环流有关