左旋葡聚糖在敦德冰帽表面的淋溶特征及其年际变化研究

Levoglucosan (LEV) in Tibetan glacier snow and ice can be used for obtaining biomass burning information over surrounding regions. However, knowledge about the leaching characteristics of LEV on glacier surfaces and its annual variations is still insufficient due to limited observations. In this project, we aim to evaluate leaching characteristics of LEV using snow-pit samples from the Dunde ice cap on the northeastern Tibetan Plateau. We will reconstruct the annual variations of LEV since AD1900 with the Dunde ice core obtained in 2016. Possible impact factors of historical LEV variations will be discussed using emission data, meteorological data and reanalysis data from central Asia and northwestern China. This study will shed light on the geochemical behavior of LEV on typical northeastern Tibetan Plateau glacier surfaces, extending our knowledge about the climatic and environmental significance of LEV in Tibetan ice records.

青藏高原冰川雪冰中的左旋葡聚糖能够反映周边地区的生物质燃烧信息。然而，现有的研究对雪冰中左旋葡聚糖的淋溶特征及其年际变化缺乏足够的观测证据和科学认识。本项目拟利用在青藏高原东北部敦德冰帽采集的雪坑样品研究左旋葡聚糖在冰川表面的淋溶特征；利用2016年钻取的敦德冰芯上部样品重建公元1900年以来的左旋葡聚糖年际变化记录；结合中亚和中国西北地区的排放数据、气象站数据和再分析数据等多种资料，分析左旋葡聚糖历史变化的影响因素。本研究将有助于理解左旋葡聚糖在青藏高原东北部地区代表性冰川表面的地球化学过程，提升我们对青藏高原冰芯中左旋葡聚糖气候环境意义的科学认识。

在本项目（编号41701078）支持下，围绕青藏高原冰川雪冰中左旋葡聚糖的变化及影响因素开展工作。利用青藏高原冰川雪冰与冰芯样品资料，首次系统阐述了影响左旋葡聚糖记录的雪冰地球化学过程，成果为推动雪冰中左旋葡聚糖作为火燃烧变化代用指标提供了关键科学依据，对相关研究领域产生了重要影响。获得的主要科学认识可以概括为以下两个方面：1）分析冰川雪冰中左旋葡聚糖含量变化及其影响因素，阐明了雪冰中左旋葡聚糖变化能够指示事件至年际尺度的火燃烧变化信息；2）发现冰芯中左旋葡聚糖记录在21世纪初快速升高，揭示了气候变化是青藏高原周边地区近期火燃烧增强的主要驱动因素。基于上述认识的主要成果在Science Bulletin、National Science Review、Journal of Geophysical Research: Atmospheres、Geoscience Frontiers、Science of The Total Environment、Journal of Climate等行业主流刊物发表了6篇SCI论文(项目负责人为第一和通讯作者论文共计5篇)；应邀在Springer-Nature出版社出版关于左旋葡聚糖雪冰地球化学过程的英文专著一部《Geochemical Behavior of Levoglucosan in Tibetan Plateau Glacier Snow and Ice》。成果被Springer、Xinhua News、科技日报等主流媒体报道，被Springer编辑部评价认为“专注于极高海拔冰川雪冰中的火燃烧记录工作，拓展了青藏高原冰川雪冰化学研究的内容范畴，为利用冰芯记录研究亚洲地区高分辨率火燃烧变化特征奠定了理论基础”。