风积尘埃、冰筏碎屑(IRD)以及由洋流搬运的侵蚀大陆碎屑对海洋沉积物的贡献区分开,可以为理解地球系统过程和气候提供重要见解。
近期,哥伦比亚大学拉蒙特-多赫蒂地球观测站地球化学系科学家领导的一项研究,利用过去150,000年非洲西南部亚南大洋深海岩心TN057-6沉积物中大陆岩屑的Sr-Nd-Pb同位素比值,利用贝叶斯框架中的混合模型集,确定源区并量化其相对贡献和通量。
研究者将这些数据与平行岩心海洋钻探计划站点ODP Site
1090的替代数据以及新发布的潜在南美洲风积尘源区(PSAs)的数据进行比较,进行大气、海洋和冰冻圈动力学综合研究。
研究结果解释:PSA输入在冰期/间冰期时间尺度上有所不同,在寒冷时期,南美南部源区占岩屑岩石成因成分的88%(主要来源于巴塔哥尼亚,供给高达68%),而在间冰期,南非源区更为重要。在上一个冰期较暖的海洋同位素阶段(MIS) 3期间,岩石质物质的通量有时是较冷的MIS2和MIS4的两倍,并显示出可用南极洲来源的IRD所解释的独特的同位素比率。这些IRD的贡献有时高达41%,并与南极洲千年尺度的变暖事件相吻合,导致冰盖边缘不稳定。高IRD与生物可用铁增加、营养物质利用、高生物生产力以及大气二氧化碳含量的减少同步。总体而言,TN057-6沉积物记录了南半球气候和冰冻圈的系统性变化,这些变化在冰川/间冰期和冰下时间尺度上影响了生物地球化学循环。(刘思青 编译;熊萍 责编)