在全球变暖的背景下，海平面上升和极端气候事件是当前人类所面临的两大主要气候问题，然而，热带东南亚地区对此的气候反馈目前仍属未知。为了探究这一科学问题，中国科学院海洋研究所万世明研究团队通过研究西北婆罗海槽CG18孔的陆源沉积物组成和沉积通量的时间序列演化，识别了过去4万年以来它们对海平面变化和古洪水活动的沉积响应，进而揭示了热带东南亚对北半球高纬快速气候事件的响应机制。相关研究成果发表在国际地学期刊（Nature Index）Geophysical Research Letters上。
锶、钕同位素结果表明，CG18孔的陆源沉积物主要来自于西北婆罗洲。研究发现，在轨道时间尺度，海平面变化是控制西北婆罗海槽陆源沉积的主要因素，尽管西北婆罗洲仅发育有十分狭窄的大陆架。此外，CG18孔的陆源平均粒径和沉积通量结果显示末次盛冰期海平面下降至最低发生在约2.1万年前，且末次冰消期发生过三次海平面快速上升事件，分别对应于三次冰融水脉冲事件（MWP–19 ka、MWP–1A和MWP–1B）。
CG18孔的磁化率和粒度组成结果显示，在D–O旋回的冷阶，西北婆罗海槽发育有由洪水引发的异重流沉积。现代观测结果也表明，在东亚冬季风强的年份，马来西亚通常有大洪水事件发生。因此，结合现代观测和古指标记录结果，我们发现北高纬变冷能够导致热带东南亚洪水事件的发生，其主要通过影响东亚冬季风和热带辐合带得以实现。一方面，当北半球高纬变冷时，强烈的东亚冬季风穿过南海携带大量水汽抵达热带东南亚，由于受到山地地貌的阻挡，向上爬升形成强降雨，进而引发洪水事件的发生。另一方面，由于受到北高纬变冷和厄尔尼诺的共同影响，造成了热带辐合带在北半球低纬区的收缩，同样也会引发东南亚洪水事件的发生。此外，我们的新记录发现，在D–O旋回冷阶，持续强烈的东亚冬季风能够将大量源于北方的水汽输送到西北婆罗洲，造成了同时期西北婆罗洲石笋相对较高的δ18O值，此时的石笋氧同位素信息可能不再反映当地降雨量的变化，而是指示了水汽来源的信号。
该研究的各种发现表明，源于北半球高纬的快速气候事件能够通过对海平面、东亚冬季风和热带辐合带的影响转化为热带东南亚的气候波动，造成当地海平面的快速上升、降雨增强以及洪水事件的爆发。显然，这些信息对于正确评估热带东南亚地区未来的海平面上升和洪水风险至关重要。
中国科学院海洋研究所黄杰副研究员是论文第一/通讯作者，研究得到了崂山实验室科技创新项目、中国科学院战略性先导科技专项和国家重点研发计划等项目的共同资助。
论文信息：Huang, J.*, Wan, S., Chang, F., Liu J., Yang, Z., Sun, H., Ma, X., Li, A., & Li, T. (2023). Rapid climate links between high northern latitudes and tropical Southeast Asia over the last 40 ka. Geophysical Research Letters, 50, e2023GL107171.
原文链接：https://doi.org/10.1029/2023GL107171
