近日，國際地學刊物《第四紀科學評論》在線發表了中國科學院海洋研究所常鳳鳴課題組研究員徐兆凱在西太平洋暖池的全球碳循環效應研究方面的最新研究成果。
據了解，科研人員利用國際海洋全球變化計劃（IMAGES）在西太平洋暖池西部邊緣地區獲取的多根高質量長海洋沉積物巖芯，基于多學科交叉，從地球系統多圈層相互作用角度全面有效地證實了第四紀冰期低海平面階段研究區在全球碳循環中的重要“匯”作用。這是該課題組繼在研究區沉積物源-匯過程及其東亞季風和碳循環指示意義等方面的系列分散研究發現之后的綜合性新進展。
作為全球海洋系統的重要組成部分，西太平洋暖池為大氣提供了諸多熱量和水汽，進而通過厄爾尼諾-南方濤動等機制影響著全球氣候變化和碳循環。然而，國內外科研界對于第四紀階段該地區生態系統和生物地球化學循環過程的控制因素存在著兩種截然不同的觀點，即厄爾尼諾-南方濤動相關的溫躍層變化和陸源物質輸入。而造成上述爭議的最主要原因是前人的相關研究工作多聚焦于溫躍層變化顯著但陸源物質輸入有限的西太平洋暖池中、東部地區（即遠離陸地/島嶼的開闊大洋區），進而很可能低估了陸源物質輸入的重要性。
研究人員通過系統對比位于西太平洋暖池西部地區（黑潮源區）的緯向巖芯剖面（大陸坡上的MD06-3052孔、本哈姆高原上的MD06-3047孔和深海盆地中的WPD-03孔）的水動力、陸源有機質輸入、海表生物生產力及海底氧化-還原環境方面高分辨率綜合記錄，首次明確了晚第四紀冰期低海平面階段研究區增強的陸源物質輸入對海表古生產力水平、海底還原環境及海底碳埋藏的積極促進作用。具體表現為，以呂宋島為代表的熱帶火山島弧地區大陸架的廣泛出露，及出露大陸架上松散硅酸鹽沉積物的強風化剝蝕作用，可以消耗大量的大氣二氧化碳（即“硅酸鹽風化假說”在研究區的適用性），且其產物的入海可以為大陸坡等海區帶來豐富的陸源有機質和營養元素（如硅），進而導致此處的海表生物生產力勃發、海底還原環境及海底碳的大量埋藏；此時亞洲風塵物質及其所攜帶的營養元素（如鐵和硅）輸入量的增加也可以引起深海區類似現象的發生（即“鐵假說”在研究區的適用性）。