地球环境研究所在全新世野火与快速气候变化事件联系研究方面取得进展

  野火在地球陆地生态系统和气候系统的演变过程中发挥着重要作用,它影响了植被的分布和结构、地表特性、大气成分和辐射效应、气候演化、生物多样性、全球生物地球化学循环等过程。研究野火,特别是极端野火事件与气候变化、植被和人类活动之间的相互作用关系将为准确预测未来全球变暖背景下野火的发生提供科学基础。

  中国科学院地球环境研究所韩永明研究员团队(郝一飞博士为第一作者)利用青海湖岩芯钻孔中的烟炱(soot)作为野火(高强度的明燃)指标,重建了亚洲季风边缘区高分辨率全新世野火历史。结果表明,早中全新世(11.0-6.0 cal ka BP)较强的季风和相对湿润气候条件下野火活动较少,随着中晚全新世(6.0-3.0 cal ka BP)季风减弱和气候干旱化,野火活动逐渐增加,3.0 cal ka BP以来野火活动保持在一个相对稳定和较高的水平。此外,研究团队发现,在千年尺度上存在以1.6、2.5、4.1、4.9、6.3、7.8、9.6、10.5和11.4 cal ka BP为中心的野火快速增加事件,并且这些事件与石笋记录的季风减弱事件具有很好相关性。野火活动与季风强度在亚轨道尺度和千年尺度上的高度耦合表明太阳辐射(或太阳活动)变化导致的亚洲季风减弱和干旱气候可能是影响全新世野火增加的主要因素。5.0 cal ka BP 之后人类活动可能在一定程度上增加了烟炱排放,但这一假设还需要进一步研究和证实。该记录显示的千年尺度野火快速增加与冷-干气候突变事件之间的联系不同于以前普遍理解的温暖气候促进野火活动的现象,为预测未来野火发生提供了新的思路。

   

    图1 青海湖沉积物记录的极端野火事件与全新世气候突变事件 a,青海湖沉积物中烟炱(soot)通量(本研究);b,九仙洞石笋 18O(Cai et al., 2010);c,董哥洞石笋 18O(Wang et al., 2005);d,14C产率(Bond et al., 2001;Stuiver et al., 2016);e,每百年 ENSO 事件数量(Moy et al., 2002)。绿色阴影为野火快速增加事件。

  该成果近期发表在Quaternary Science Reviews。该项工作得到国家自然科学基金委(42221003,41991250,42030512)、中国科学院先导B项目(XDB40000000)、崂山实验室(LSKJ202203300)和陕西省自然科学基金(2022JQ-236)的支持。

  Hao, Y., Han, Y. *, Shu, P., Zhao, J., Zhang, Z. and An, Z., 2023. Holocene wildfire on the Qinghai-Tibetan Plateau–witness of abrupt millennial timescale climate events. Quaternary Science Reviews, 321: 108373. 

  文章链接:https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2023.108373


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