Paleoceanography and paleoclimatology发表大洋钻探新成果：安达曼海沉积物记录揭示中更新世过渡期前后印度夏季风演化历史

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所属分类：研究成果

近日，国际古海洋学权威期刊Paleoceanography and Paleoclimatology发表了中国地质大学（北京）丁旋教授联合北京大学周力平教授团队的最新研究成果：Evolution of Indian Summer Monsoon Across the Mid-Pleistocene Transition: Evidence From Planktic Foraminifera Records at IODP 353 Site U1448 in the Andaman Sea。该研究依托国际大洋发现计划（IODP）353航次在安达曼海获取的深海岩心，系统重建了过去145万年以来该季风核心区的连续古海洋记录，揭示了中更新世过渡期前后印度夏季风系统的全面重组，并进一步解析了热带辐合带迁移与复杂轨道强迫背景下季风响应的区域异质性。

印度夏季风（Indian Summer Monsoon，ISM）是全球最重要的季风系统之一，在跨半球热量和水汽输送过程中发挥着关键作用，对南亚地区数十亿人口的水资源供给、生态环境和社会经济发展具有深远影响。尽管大量研究已证实ISM在轨道尺度上存在显著波动。然而，不同替代性指标重建的ISM演化历史仍存在较大分歧，尤其是对中更新世过渡期（Mid-Pleistocene Transition，MPT）以来古海洋数据的解释和古气候驱动机制缺乏共识。以往关于ISM长期演化的研究多聚焦于阿拉伯海与孟加拉湾，而针对季风降水核心影响区安达曼海的研究相对匮乏。事实上，安达曼海不仅直接受ISM降水控制，同时还受到区域海洋环流和陆地淡水输入的共同影响，是研究ISM演化及其区域响应的重要窗口。

针对上述问题，研究团队依托IODP 353航次获取的U1448站位沉积岩心，结合现代海洋学背景中东北印度洋的初级生产力和海表盐度对季风变化高度敏感的特点，通过分析浮游有孔虫群落组成及相关古海洋环境指标，重建了过去145万年以来安达曼海古海表盐度和古生产力变化历史。同时，本研究进一步结合西北孟加拉湾U1446站位记录，探讨了中更新世过渡期前后东北印度洋ISM的演化特征及其驱动机制（图1–3）。

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图1 1.45 Ma以来的U1448、U1446站位盐度及盐度梯度（SSS1448-1446）及其标准偏差结果。

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图2 1.45 Ma以来U1448的浮游有孔虫通量、底栖有孔虫通量、总有孔虫通量和碎壳率结果

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图3 U1448站位的富营养组合（EA）、底栖有孔虫通量（BFAR）、盐度（SSS）、U1446站位的盐度（SSS）和盐度梯度（SSS1448-1446）的频谱分析结果。

 

 

该研究取得了以下主要成果和认识：

1、在MPT之前（~0.9 Ma以前），U1448站位古生产力指标显示研究区处于相对低生产力状态，指示印度夏季风整体较弱。同时，安达曼海与孟加拉湾之间存在较大的海表盐度梯度。结合前人研究，这种高盐度梯度可能反映了当时热带辐合带（Intertropical Convergence Zone, ITCZ）位置偏北。由于南北半球热力差异的不对称性，ITCZ处于较北位置，使得季风降水空间分布呈现区域差异，从而形成显著的盐度对比（图4）。

2、MPT之后（~0.9 Ma以来），ISM整体增强（图5），古生产力与古盐度记录均发生显著变化。该变化过程与全球冰期—间冰期振幅的增强以及轨道周期转变基本一致，反映了MPT期间季风系统发生了重组。

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图4 MPT前后安达曼海-孟加拉湾盐度梯度变化与热带辐合带（ITCZ）位置和半球冰量差异对比。PC932站位的εNd和87Sr/86Sr与ODP 871的SSS为ITCZ位置指标。

 

 3、频谱分析结果表明，季风降水遵循冰期-间冰期旋回，表明高纬度冰盖动力学对季风降水有所影响。此外，与U1446站位相比，U1448站位记录中存在更加显著的斜率信号，反映出东北印度洋不同区域对轨道强迫的响应存在明显差异（图3）。这种区域异质性体现了轨道强迫、内部反馈和区域海洋-大气动力学在MPT前、后季风演化过程中的复杂相互作用。

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图5 约0.9 Ma以来印度夏季风演化

 

论文信息

中国地质大学（北京）海洋学院博士研究生林嘉建为论文第一作者，中国地质大学（北京）海洋学院丁旋教授为通讯作者。合作者包括中国地质大学（北京）海洋学院庞晓雷副教授、高亮教授、研究生吴雨，同济大学巩利博士后和北京大学周力平教授。本研究得到国家自然科学基金项目（41976060）资助。

Lin, J., Ding, X., Pang, X., Wu, Y., Gong, L., Gao, L., & Zhou, L. (2026). Evolution of Indian summer monsoon across the mid-Pleistocene transition: Evidence from planktic foraminifera records at IODP 353 Site U1448 in the Andaman Sea. Paleoceanography and Paleoclimatology, 41, e2025PA005197.

原文链接：https://doi.org/10.1029/2025PA005197。

 

撰稿：丁旋

编辑：李阳阳

审核：马鹏飞