海南东部海岸潟湖沉积记录的近两千年高分辨率气候与环境变化研究

Preliminary investigations on sediment cores drilled from several coastal lagoons located on the eastern Hainan Island indicates that the coastal lagoon depositions have huge potentialities for the reconstructions of climatic and environmental changes over the last 2000 years in this area. Hence, the historic climate changes and some extreme climatic events (such as the paleo-typhoon activities) possibly happened in the tropical eastern Hainan Island over the last 2000 years are aimed to be reconstructed with high-resolution (at 10- to 100-year timescales) using coastal lagoon sediments sampled from this study area, based on high-precision age controls and multiple proxies as climatic and environmental indicators, combining with historic documents and instrumental data. The climate variability during some typical historic epochs (such as the Mediaeval Warm Period, the Little Ice Age, etc.) will be carefully investigated by the study of sediment records and comparison with paleoclimatic records from other regions. Combined with abundant paleoclimatic materials from different resources, possible forcing mechanisms behind the climatic and environmental changes at 10- to 100-year timescales over the last 2000 years in the eastern Hainan Island will be thoroughly addressed as well. The results will hopefully enrich our palaeoclimate and palaeoenvironment researches in the low-latitude tropical area, South China, and provide scientific basis for predicting future climatic tendency and sustainable development of the society.

到目前为止，地处我国热带的海南地区历史时期的高分辨率气候环境变化研究仍然非常薄弱。在前期野外调研和初步研究的基础上，本项目拟以海南东部多个海岸潟湖作为研究对象，在利用210Pb、137Cs和AMS 14C进行精确定年的基础上，着重选取具有明确气候环境指示意义的古生物生态学（孢粉、硅藻）、环境地球化学（有机碳/氮稳定同位素、地化元素）等多种代用指标，结合历史文献和器测资料，重建海南东部地区近两千年以来高分辨率（十至百年尺度）的气候环境变化过程和一些极端气候灾害事件（侧重于古台风活动），研究其在十至百年尺度上变化的特征、规律和成因机制；查清一些典型特征历史时期（如中世纪暖期、小冰期等）海南东部地区的气候环境响应特征及与其他区域的异同。研究结果将进一步丰富我国低纬度热带地区古气候环境研究的内容，并可为未来气候环境变化趋势预测和制定社会可持续发展对策提供历史相似型和科学依据。

面对当前以变暖为主要特征的全球变化可能带来的不利影响，我们必须高度重视对气候变化特别是极端气候事件（如台风等）的应对工作，从战略高度认识应对气候变化及其风险的长期性和紧迫性。前期调研发现，地处我国热带的海南地区历史时期高分辨率气候环境变化研究非常薄弱。在此背景下，本项目选择海南东部多个海岸潟湖作为研究对象，在精确年代框架控制下，利用多种气候环境代用指标，重建和探讨了海南地区近千年来高分辨率气候环境变化过程和古台风活动特征及其成因机制。截至目前，项目预定的主要研究内容已经完成，达到了预期研究目标。. 主要取得以下研究结果：（1）采用多种测年手段对海南东部小海和新村潟湖沉积物碳库效应进行了评估，发现不同潟湖沉积测年所受碳库效应不尽相同，其中，小海潟湖沉积存在~263年的碳库效应，而新村潟湖沉积碳库效应并不明显。（2）在明确各代用指标环境指示意义的基础上，利用小海和新村潟湖沉积重建了近千年来研究区气候环境变化历史，并从中识别出历史上多个台风活动较为活跃的时期。研究揭示出海南地区近千年降水变化具有明显的阶段性特征，在中世纪暖期降水偏少，而在小冰期降水总体上可能较中世纪暖期要偏多。这一结果与同样地处热带的雷州半岛湖光岩玛珥湖沉积记录、南海西沙群岛湖相沉积记录等较为一致，其影响机制可能与赤道热带辐合带的南北移动、西太平洋暖池海表温度变化以及ENSO活动等有关。此外，近几百年特别是~1650AD以来人类活动对研究区自然环境中的汞负荷、植被变化等具有显著影响。（3）研究还发现我国东部季风区全新世（过去11700年）期间古火活动在季风降水偏多时期较为少发，而在季风降水偏少时期较为多发，且近2000年来古火受人类活动影响显著。上述研究结果对于合理认识当前全球变暖背景下我国热带地区未来气候环境变化趋势和极端气候灾害（如台风、森林火灾等）发生规律、及早做好防灾减灾应对措施等具有重要意义。