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我院古环境团队在泥炭岩芯有机地化古温标研究方面取得新进展

发布人:周亮日期:2026年01月05日 08:15浏览数:


(供稿 申忠伟)2026年1月2日,我院古环境团队与同济大学海洋地质全国重点实验室贾国东教授团队合作完成的最新泥炭岩芯有机地化古温标研究结果发表在美国地球物理学会(AGU)旗下刊物Paleoceanography and Paleoclimatology(中科院2区刊物、校定二类刊物),申忠伟副教授为该文第一作者,饶志国教授为通讯作者。

近二十年来,不同沉积载体的支链甘油二烷基甘油四醚(branched glycerol dialkyl glycerol tetraethers, brGDGTs),因其分子分布特征与环境温度之间存在较显著的统计关系,被广泛应用于陆地全新世古温度定量重建。泥炭沉积物由于有机质含量高、易于定年、沉积过程相对稳定等优势,被认为是开展brGDGTs古温度重建的理想载体,相关重建工作已在全球范围内较多开展。利用泥炭沉积物brGDGTs重建古温度的一个基本假设是,表层泥炭中brGDGTs记录了实时温度信号,在随后的埋藏过程中不受后续新生成brGDGTs(即代表后期环境温度信号)的显著干扰。然而,这一关键假设在现有研究中往往缺乏实质性评估。

研究团队对2021年获取的北疆阿勒泰山地哈拉沙子泥炭岩芯(SSP2021,长度80cm)的非极性核心脂质(core lipids,缩写为CL;目前广泛应用于古温度重建的brGDGTs类型)和完整极性脂质(intactpolarlipids,缩写为IPL;被认为是CL的前体形式,CL由IPL降解形成)brGDGTs开展了实验分析,定量评估了泥炭埋藏过程中持续生成的IPL brGDGTs对古温度信号的潜在影响。研究发现:(1)SSP2021岩芯CLbrGDGTs含量比IPL brGDGTs含量高得多,两者随深度呈缓慢的增加趋势(图1a);(2)IPL brGDGTs在泥炭上部20cm的活动层(acrotelm)快速降解,在下部的稳定层(catotelm)降解显著变缓(图1b);(3)利用理论模型推导发现,全新世期间,对于任何一个泥炭样品,超过87.2%的CLbrGDGTs是在泥炭的活动层(约几百年;SSP2021泥炭的活动层约700年)中生成的,只有不到12.8%的CLbrGDGTs来自后续生成的IPLbrGDGTs(图1c)。该研究结果表明,在全新世时间尺度上,后续新生成的brGDGTs对原始温度信号的影响有限,从而验证了泥炭brGDGTs古温度重建所依赖的关键假设,也为基于泥炭载体的其他生物地球化学指标古环境记录重建研究提供了有益参考。

 

图1.全新世泥炭brGDGTs累计产量的理论推导结果

(a)SSP2021泥炭岩芯CLbrGDGTs含量(蓝点)和IPL brGDGTs含量(橙点)随深度的变化;(b)一级动力学模型(红线)和经验幂函数模型(紫线)拟合的降解速率变化;(c)基于一级动力学模型(红线)和经验幂函数模型(紫线)推导的全新世泥炭CLbrGDGTs累计产量


该项研究得到了国家自然科学基金、湖南省教育厅科学研究项目、湖南省自然科学基金、湖南省高校科技创新团队等项目的资助,相关论文信息如下:

Shen Zhongwei, Qu Xiaoxu, Zhao Minghua, Guo Haichun, Cao Jiantao, Jia Guodong, Rao Zhiguo. An observational-data-based theoretical assessment of the impact of intact polar lipids on peat brGDGT-based paleotemperature reconstruction. Paleoceanography and Paleoclimatology, 2026, 41, e2025PA005206.


一审:杨   文

二审:饶志国

责编:周   亮

终审:周国华

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