地质微生物揭示长江流域两万年干湿古气候演变

长江日报大武汉客户端7月8日讯  长江流域两万年来的气候是如何变迁的?中国地质大学(武汉)谢树成院士团队通过创新性研究,运用地质微生物技术揭示了长江流域干湿古气候的演变规律。7月8日,这项名为《长江流域两万年来地质微生物与水碳关系》的研究成果,在国家科学技术奖励大会上荣获国家自然科学奖二等奖。

地大获奖团队代表在人民大会堂前。(左起:张宏斌副研究员、谢树成院士、朱宗敏教授)

据研究团队介绍,该研究聚焦长江中游地区,重点考察了过去两万年的气候变化。研究团队开创性地将地质微生物应用于干湿古气候研究领域,首次构建了区域干湿古气候的时空变化模型,深入探究了水热配置与水碳关系,成功破解了地质微生物—水—碳关系这一科学难题。

研究取得多项重要突破:首次提出利用湿地微生物重建干湿古气候的新方法;通过整合地球物理与地球化学记录,建立起了长江中游地区两万年以来的干湿古气候演化序列;揭示了干湿气候变化对史前文化的重大影响;阐明了湿地微生物在不同气候条件下对甲烷排放的调控机制。

研究发现,在末次冰消期的新仙女木冷事件期间,长江流域呈现出相对湿润的气候特征。这种气候格局的形成,与季风与西风的相互作用密切相关,形成了中国东部地区干湿状况的三极模态空间分布格局。此外,研究还发现,在干旱条件下,湿地微生物通过氧化甲烷并将其转化为二氧化碳,而这些二氧化碳又被高等植物吸收利用,从而有效降低了流域湿地的甲烷排放量。

仙女木作为一种特有耐寒植物,其分布范围为寒冷气候提供了重要指示。当全球气温骤降时,北半球的大片森林演替为苔原,仙女木便成为这一寒冷事件的“见证者”。

该研究通过技术创新推动了干湿古气候与碳循环关系的认知突破,发表高水平论文22篇,其中包括Science等自然指数期刊。研究成果受到国际同行的高度评价,被Science等顶级期刊单独撰文正面评述,认为其“对理解东亚夏季风的历史与未来变化具有多方面的重要贡献”。

据悉,这是中国地质大学(武汉)实施“地学长江计划”以来取得的又一项重大科研成果。此前,该校已有两个地球生物学团队先后三次获得国家自然科学二等奖。此前,殷鸿福院士和谢树成院士领导的地球生物学团队分别于2002、2008、2016年以第一完成单位3次获得过国家自然科学二等奖。

(长江日报记者杨佳峰 通讯员殷茵 王俊芳)

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