青岛海洋地质研究所在南海北部底层水含氧量千年演变研究中取得重要进展

近日，中国地质调查局青岛海洋地质研究所深海沉积与环境研究团队利用南海北部SCS5站位沉积岩芯中的生物成因磁铁矿（磁化石），重建了南海北部约3万年以来底层水含氧量（BWO）的演变历史，为揭示边缘海深海氧化与全球碳循环的耦合关系提供了关键地质档案。相关成果以“Biogenic Magnetite Indicating Millennial-Scale Evolution of Bottom Water Oxygenation in the Northern South China Sea Since About 30 ka”为题，发表于AGU旗下期刊《Paleoceanography and Paleoclimatology》。

研究表明，南海北部底层水含氧量自末次盛冰期以来呈现“低氧-快速增氧-峰值-渐降”的四阶段演化模式，与太平洋、印度洋同期记录总体同步，且与大气二氧化碳浓度在轨道和千年尺度上均显著耦合，呈同相位变化。机制解析显示，轨道尺度上西太平洋环流起主导作用，末次盛冰期环南极上层深层水通风减弱、富氧太平洋深层水经吕宋海峡入侵受限导致低氧，冰消期后通风增强推动含氧量回升；千年尺度上深部洋流影响相对减弱，生物地球化学耗氧过程成为调制含氧量波动的主导因素。

该成果不仅确立了磁化石作为边缘海底层水含氧量可靠代用指标的方法学地位，也为“深海碳储存-大气CO₂变化”耦合假说提供了西太平洋边缘海的直接证据。在全球变暖持续、边缘海缺氧事件频发的背景下，这一基于3万年自然记录的地质透视，为预测未来海洋缺氧与碳循环反馈提供了重要科学依据。

本研究由青岛海洋地质研究所联合中山大学共同完成，得到国家自然科学基金、中国地质调查项目及山东省自然科学基金联合资助。