第七届青年地学论坛

海洋浮游植物通过光合作用固定大气CO₂，而有机质的分解及海水与大气的通风作用可将CO₂释放回大气，影响海洋与大气之间的碳循环。西北太平洋海-陆-气的相互作用十分剧烈，横跨亚热带和亚北极不同纬度的海区，其海底沉积物记录了不同时空的碳循环演化历史，因此反演该区地质历史时期中沉积有机质、古生产力及古海洋古气候的演化，有助于理解冰期-间冰期旋回中西北太平洋对全球气候变化的具体响应。本研究以西北太平洋亚热带和亚北极海区的KPR12和LV63-4-2两根岩芯为对象，基于不同的有机质和生产力替代指标，分别揭示了亚热带约40万年来和亚北极15万年来古生产力及古海洋的变化规律，初步探讨并综合分析了西北太平洋轨道尺度上海洋生产力的演化模式及其影响机制。研究发现西北太平洋亚热带海区和亚北极海区的古生产力模式不尽相同，前者可能以钙质生产力为主而后者以硅质生产力为主，推测是由于硅质生物和钙质生物对营养物质的需求及两个海区的表层营养盐浓度不同所致。此外，亚热带海区古生产力在轨道尺度上明显呈间冰期高、冰期低的特征，亚北极海区在MIS2和MIS6期的生产力下降，可能主要受控于北太平洋中层水的形成增强，导致了底部营养物质上涌减弱。亚北极海区可能还受到季节性海冰的影响，MIS4冰期TEX₈₆-SST回升可能引发了海冰部分融化，使得此时表层生产力异常勃发。
综上，研究认为冰期生产力高、间冰期生产力低的演化规律并不适用于西北太平洋，可能主要受控于北太平洋中层水的加强导致了研究区生物泵减弱，以及更多的CO₂被封存于深海共同作用可能造成冰期CO₂逸出减少，研究有助于厘清西北太平洋不同纬度海区的古生产力变化模式、作用机制和固碳效率及其对全球气候变化的响应机制。

碳循环，古生产力，冰期-间冰期，亚热带-亚北极海区，西北太平洋