科研進(jìn)展
青藏高原錯那湖汞沉積氣候調(diào)控作用研究獲新進(jìn)展
汞（Hg）作為一種全球性污染物，通過人類活動或自然過程釋放進(jìn)入大氣環(huán)境，經(jīng)大氣循環(huán)傳輸最終在陸地生態(tài)系統(tǒng)中不斷累積。青藏高原是全球中低緯地區(qū)冰川及多年凍土分布最廣的區(qū)域之一，儲存著大量歷史積累的汞。氣候變暖導(dǎo)致該區(qū)域冰川和凍土加速融化，將顯著加速冰凍圈中汞的釋放與再遷移過程。高原湖泊沉積物因具備連續(xù)性好、保存完整的特點，是研究非極地地區(qū)汞循環(huán)的良好自然檔案。然而，湖泊中汞的長期沉積變化特征與氣候變化之間的關(guān)系仍缺乏系統(tǒng)認(rèn)識。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院冰凍圈科學(xué)與凍土工程全國重點實驗室康世昌研究員團(tuán)隊，聯(lián)合天津大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等科研團(tuán)隊，以青藏高原中部錯那湖湖心CN12/01鉆孔沉積物為研究對象，通過系統(tǒng)分析湖泊沉積物中總汞濃度、汞同位素組成、粘土礦物組合及地球化學(xué)元素含量等多種參數(shù)，揭示了末次冰消期（~13 ka BP）以來錯那湖中汞的主要來源及其堆積過程，并重建了區(qū)域古氣候演化歷史。
研究發(fā)現(xiàn)，錯那湖沉積物中的汞主要來源于大氣降水輸入和流域剝蝕輸入。早全新世時期（~13–8 ka BP），印度夏季風(fēng)強(qiáng)盛，降水輸入貢獻(xiàn)率相對更高，占比達(dá)41 ± 7%，但總汞濃度（52.03 ± 12.74 ng/g）和沉積速率（1.94 ± 1.67 ng/c㎡/yr）均處于較低水平。進(jìn)入中晚全新世時期（6–3 ka BP），隨著印度夏季風(fēng)減弱、西風(fēng)影響增強(qiáng)，降水輸入貢獻(xiàn)比降至26 ± 7%，而汞沉積速率則大幅提升至8.33 ± 3.08 ng/c㎡/yr，較早全新世時期顯著增高。
研究表明，約在6 ka BP前后，錯那湖在區(qū)域汞循環(huán)的功能從“搬運(yùn)者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皡R”，這一轉(zhuǎn)變與季風(fēng)-西風(fēng)主導(dǎo)氣候格局的變化密切相關(guān)。氣候變化通過調(diào)控湖泊水位、水動力強(qiáng)度等水文環(huán)境因素，影響汞在湖泊中的遷移和沉積過程。在印度夏季風(fēng)主導(dǎo)時期，區(qū)域氣候暖濕、降水豐沛，湖泊水位高，水動力強(qiáng)勁，即使大氣和流域的汞輸入有所增加，大量攜帶汞的細(xì)顆粒沉積物仍會在強(qiáng)水動力作用下繼續(xù)懸浮并輸送到下游，導(dǎo)致湖心區(qū)汞的積累較少。在西風(fēng)主導(dǎo)時期，氣候轉(zhuǎn)為相對干冷，降水減少，湖泊水位下降、水動力減弱，細(xì)顆粒物更易在湖中心沉積并被保存，加之河口至湖心的輸送距離縮短，使得區(qū)域內(nèi)汞的堆積顯著增加，達(dá)到季風(fēng)時期的2–4倍。
在全球變暖背景下，青藏高原對氣候變化極其敏感，其氣溫升高速度約為全球平均速度的2–3倍。本研究為理解青藏高原湖泊系統(tǒng)對全球汞循環(huán)的氣候調(diào)節(jié)作用，青藏高原汞遷移過程及其環(huán)境效應(yīng)，以及全球冰凍圈汞循環(huán)研究提供了重要科學(xué)依據(jù)，也為未來氣候變化下污染物傳輸路徑研判與區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供了有力科學(xué)支撐。
該成果以Climatic regulation of mercury deposition in Cuona Lake from the central Tibetan Plateau during the last 13,000 years: New insights from mercury isotope records 為題，發(fā)表在期刊Global and Planetary Change。西北研究院馬瑞芳博士為論文第一作者，同濟(jì)大學(xué)舒威博士為共同第一作者，康世昌研究員和天津大學(xué)陳玖斌教授為共同通訊作者。該研究得到甘肅省自然科學(xué)基金的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2026.105322
青藏高原中部錯那湖地理背景及CN12/01鉆孔位置
錯那湖CN12/01巖芯末次冰消期以來（~13 ka BP）的沉積記錄，包括總汞濃度、汞堆積速率、汞同位素組成與降水貢獻(xiàn)結(jié)果、粘土礦物和元素地球化學(xué)指標(biāo)，以及錯那湖濕度記錄
不同氣候模式下錯那湖的汞遷移和沉積過程示意圖
