晚上新世北极冰盖的形成对气候产生了重大影响,地表气候变化由此进入冰期、间冰期显著波动的旋回状态。研究这一过渡时期低纬热带海区气候冰期、间冰期的变化特点,对于理解冰盖形成和气候周期性变化的机制具有关键性意义。本项目将利用ODP1143站3.3至2.5百万年的浮游有孔虫样品,测试其壳体的Mg/Ca比值,再造这一特定时期南沙1143站位海水表层温度变化的历史,并结合已有的1143站底栖和浮游有孔虫的稳定
约2.7Ma前,北半球冰盖急剧扩张,热带地区气候发生巨变,非洲季风和亚洲季风显著增强。然而在轨道尺度上,该时期的季风强化、北半球冰盖扩张以及热带气候变化之间的关系不甚明朗。我们利用南沙大洋钻探1143站的沉积岩芯,重建了2.5-3.3 Ma浮游有孔虫G.ruber壳体的Mg/Ca比值表层海水温度记录,并结合G.ruber壳体的d18O,恢复了表层海水盐度记录,与有机碳堆积速率一起作为东亚季风的替代性指标。结果显示,北极冰盖扩张期(2.5-3.3 Ma),表层海水温度分阶段降低了2-3℃,东亚季风响应冰盖的扩张逐渐增强。在斜率和岁差周期上,冰盖变化滞后热带表层海水温度变化约4Kyr,但超前东亚季风变化约12到17Kyr,说明晚上新世热带太平洋在全球气候变化中起着举足轻重的作用。相对晚更新世,晚上新世热带表层海水温度变化超前于冰量变化的相位差更加稳定。在斜率和岁差周期上,东亚季风显示出线性响应冰量变化的特点,但同时表现出不稳定的滞后相位差,与晚更新世相比,晚上新世具有更大的滞后相位差。因此,晚上新世东亚季风的演化并非简单的响应北半球夏季太阳辐射的变化,同时还受到全球冰量变化的调制。