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相似文献
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1.
GDGT在全球气候变化研究中的应用进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
甘油双烷基甘油四醚(Glycerol Dialkyl Glycerol Tetraethers,GDGTs)是古菌和细菌等微生物细胞膜脂的主要组成部分,包括类异戊二烯GDGTs和支链GDGTs两大类。类异戊二烯GDGTs主要来自海洋泉古菌,其分子中环结构的数目随温度变化而变化。描述类异戊二烯GDGTs相对分布的TEX86指标与表层海水温度(SST)和湖泊表面温度(LST)之间存在良好的线性关系,可以用来重建长时间尺度,特别是地质历史高温时期的古海洋和古湖沼温度。支链GDGTs则主要来自土壤中的厌氧细菌,其分子中环数量和碳链中的甲基数目与大气温度和土壤pH相关,由此而建立的MBT/CBT指标可以通过对近海沉积物的研究反演流域气温的历史变化。将支链GDGTs和类异戊二烯GDGTs相结合而形成的BIT指标则可以用来解析近海沉积物中陆源土壤有机质的来源和分布,与上述指标的结合可以提高结果的可靠性。GDGTs及其相关指标正在逐渐成为推动海洋和陆地全球气候变化研究的重要工具。  相似文献   

2.
利用中国南极考察获取的沉积物样品,对普里兹湾10个表层沉积物中GDGTs的含量与分布进行分析。结果表明:普里兹湾内GDGTs含量为27.69~900.78ng/g,其中类异戊二烯GDGTs占比94%~99%,远高于支链GDGTs。类异戊二烯GDGTs与支链GDGTs都呈现东南高、西北低的分布趋势,且与沉积物中有机碳含量显著正相关(R0.95)。沉积物中类异戊二烯GDGTs来源于水生古菌,而支链GDGTs主要来源于沉积物中的细菌。根据GDGTs不同异构体含量计算得到的指标TEX_(86)和TEX_(86)~L都与普里兹湾1月表层海水温度呈现良好的相关性。这表明TEX_(86)和TEX_(86)~L指标在普里兹湾海域具有适用性,可以作为重建古海温的替代指标。  相似文献   

3.
异戊二烯类甘油二烷基甘油四醚脂类化合物(isoprenoid Glycerol dialkyl glycerol tetraethers, isoGDGTs)在海洋奇古菌(Thaumarchaeota)中广泛存在, 其结构对温度变化的敏感性使其成为广受欢迎的古气候与古温度重建材料。在北冰洋和西太平洋气候以及黑潮等多种因素的影响下, 冲绳海槽中部成为研究全新世以来古海洋和古气候变化的天然实验室。本文通过研究C14柱状沉积物的GDGTs组成、含量变化特征及其延伸的86个碳原子的四醚指标(tetraether index of tetraethers consisting of 86 carbons, TEXH86), 分析冲绳海槽中部的GDGTs来源, 并定量计算C14柱状沉积物记录的海洋表面温度(sea surface temperature, SST), 从而探讨8.2ka以来冲绳海槽中部古温度变化的驱动机制。通过甲烷指数和支链/异戊二烯类指标等, 我们确认isoGDGTs主要来自于氨氧化古菌, 适用于古温度重建。距今8.2ka以来, TEXH86 SST的变化范围是21.6~27.2℃。冲绳海槽中部SST主要受到西热带太平洋、低纬度冬季日晒量的影响; TEXH86指标记录的温度上升趋势与东亚夏季风强度的减弱不一致。7.4—6.6ka冷事件广泛存在于冲绳海槽的SST记录中, 但只在TEXH86数据中显示较大幅度的降低(~5℃), 我们推测可能受到Kikai-Akahoya火山灰(~7.3ka)的影响。  相似文献   

4.
通过分析罗斯海15个表层沉积物中甘油双烷基甘油四醚(Glycerol Dialkyl Glycerol Tetraethers,GDGTs)的含量与分布,探讨了各种GDGTs来源及TEX86指标的环境意义。结果表明:表层沉积物中GDGTs总含量为93.67~2 663.37 ng/g,其中类异戊二烯GDGTs(IsoGDGTs)占90.33%~98.56%,远高于支链GDGTs(BrGDGTs)。类异戊二烯GDGTs与支链GDGTs具有显著的耦合关系(R2=0.88,p<0.01)。沉积物中的IsoGDGTs主要来源于海洋奇古菌,BrGDGTs主要由海洋水体和沉积物中原位细菌所产生。应用TEXL86公式估算研究区SST,与WOA夏季表层温度呈现较好的线性关系,表明TEXL86指标在罗斯海具有适用性,可作为重建古海洋温度的替代指标。  相似文献   

5.
对北冰洋海域11个站位的沉积物进行了四醚脂类(GDGTs)生物标志化合物的浓度及分布特征分析,结合沉积物的TOC及TN含量及同位素组成对GDGTs的来源进行了探讨。对比TEX86-SST与WOA数据库资料,研究区内美亚海盆73°N以南站位以及欧亚海盆ARC5-BB06站的TEX86-SST与SST具有很好的符合性。楚科奇海域68~73°N站位样品和全球海洋TEX86-SST模式一致,与年平均SST具有较好的符合性。白令海区及ARC5-BB06站TEX86-SST与夏季平均SST符合性更好,可能与提供GDGT的古菌夏季的生产力更高,在全年生产力中所占比例大有关。  相似文献   

6.
南海因受到高纬度气候、低纬度大洋以及东亚季风等多种因素的影响而成为研究古温度和季风变化的理想区域。本文通过研究QH-CL11柱状沉积物的GDGTs组成、含量变化特征及其延伸的86个碳原子的四醚指标(TEX_(86)~H),分析南海北部GDGTs来源,并定量计算QH-CL11柱状沉积物记录的海洋表面温度(SST),从而探讨31 ka以来南海北部古温度变化的驱动机制。通过甲烷指数和支链/异戊二烯类指标等,确定isoGDGTs主要来自于奇古菌,适用于古温度重建。TEX_(86)~H温度显示出明显的冰期一间冰期旋回,与南海北部有孔虫和UK'_(37) SSTs具有很好的相似性。出现在TEX_(86)~H SST中的海因里希冷事件(H1-3)和Bφlling-Allerod暖期之前的温度大幅度上升事件(14.6 ka)反映了高纬度气候对南海的影响。南海SSTs和北太平洋MD01-2421 U~K'_(37)SST的差异(△SST5)可以用来反映东亚冬季风强度的变化。△SSTs显示东亚冬季风强度在Bφlling-Allerφd暖期前增加,在新仙女木时期达到最大值,在全新世早期再次下降,然后在全新世中晚期缓慢增加,这与前人对东亚冬季风强度的认识具有很好的一致性。该方法对重建长周期东亚冬季风强度具有重要的指导意义。  相似文献   

7.
甘油二烷基甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers, GDGTs)作为一种重要的膜脂化合物, 广泛存在于海洋水体和沉积物中。基于GDGTs对温度的敏感性, TEX86(TetraEther indeX of tetraethers consisting of 86 carbons)指标被广泛用于海洋古温度重建。然而, 研究表明GDGTs母源生物古菌也会受到环境中溶解氧(DO)变化的影响, 进而影响其膜脂组成, 但边缘海DO对GDGTs组成的影响仍不清楚。本文研究了夏季长江口及其邻近海域颗粒物与表层沉积物中GDGTs的含量与组成, 探讨了表层沉积物中GDGTs的来源及其组成对底层DO的响应。结果表明, 长江口及其邻近海域颗粒物GDGTs的含量随水深的增加而增加, 同时表层沉积物中的GDGT-2/GDGT-3和GDGT-0/Cren比值均与底层颗粒物相近, 表明沉积物中GDGTs主要来源于底层颗粒物的沉降输入。进一步对受陆源有机质输入影响较小的站位研究发现[有机质来源BIT(Branched and Isoprenoid Tetractter)指标<0.2]研究发现, 随着底层DO的降低, 表层沉积物中GDGT-0/Cren比值与底层DO具有较好的正相关性(R2=0.57,P<0.01), 提示GDGT-0/Cren具有指示夏季长江口及邻近海域底层DO变化的潜力。未来还需结合颗粒物与表层沉积物中古菌生物群落和完整极性GDGTs的分析, 进一步阐明GDGTs指示DO的机制及适用性。  相似文献   

8.
表层海水古温度的重建是古海洋学研究的重要内容之一,其反演的表层洋流的演化对全球气候变化研究意义重大。近年来,3种新兴的地球化学温度指标(Mg/Ca、Uk′37和TEX86)应用十分广泛,但也是各有利弊。在冲绳海槽地区,不同古温标的应用结果差异较大,机理有待进一步探讨。从全球角度总结了3种古温标的适用性及优缺点,剖析了具体应用过程中不同古温标的区域性和时间性差异。重点综述了冲绳海槽区古温标研究历史和研究现状,强调了区域性古温标适用性研究的重要性,提出了该区域末次冰消期以来古温度演化机理研究面临的挑战。  相似文献   

9.
作为一种新的地球化学指标方法,多参数生物标志物法已被广泛应用于重建浮游植物生产力。这个方法假设沉积物中生物标志物含量基本可以反映光合层浮游植物的生产力。但对于这个假设还缺乏现场的证据验证,尤其是西太平洋边缘海地区现场证据。本文对南海表层沉积物中的浮游植物生物标志物含量分布进行了研究。通过对南海77个站位的调查,发现硅藻、甲藻和颗石藻3种主要浮游植物生物标志物的总含量变化范围为551147ng&#183;g^-1,陆源生物标志物C27+C29+C21正构烷烃总含量变化范围为57—732ng&#183;g^-1。浮游植物生物标志物高值主要分布在近岸区、越南外部及巽他陆架北部的2个上升流区等高生产力区。研究表明,生物标志物的含量分布与现代海洋调查和其他古生产力指标对比显示生物标志物法基本可以用来重建生产力。相对于总有机碳含量(Total organic carbon,TOC)和蛋白石,生物标志物指标可以更准确地重建南海生产力。同时我们也发现,由于氧化降解和陆源冲淡效应的影响,在南海北部陆坡区和吕宋西北上升流区表层沉积物中生物标志物的含量与表层生产力的变化出现偏差,因此,在南海利用沉积物中生物标志物含量重建生产力存在区域性限制。  相似文献   

10.
西菲律宾海作为西太平洋暖池的一部分,重建其在地质历史时期的热力学变化、陆源输入变化,对于理解西太平洋暖池在全球地质时间尺度上的作用具有重要意义。利用古菌与细菌的细胞膜质甘油二烷基甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,GDGTs)对西菲律宾海XT-47孔沉积物的陆源输入及其上方水体温度的变化进行重建,发现该沉积柱顶部(0~260 cm,约16.6~18.8 ka)BIT指标为0.01~0.2,TEX^H 86重建的上层海水平均温度为22.5℃,而底部(260~632 cm,约18.8~4000 ka)TEX^H 86重建得到的上层海水温度绝对值波动剧烈(0.6~26℃),在此范围内BIT>0.3,并呈现逐渐增加的趋势,超过BIT界定的陆源输入对TEX^H 86重建古温度有效性的阈值,这导致了该深度范围内TEX^H 86重建古温度变化的严重偏差。以260和470 cm为界,该沉积柱的沉积相出现明显变化,上层为大量纹层硅藻席沉积,中层为远洋黏土和硅藻泥互层,下层为远洋黏土沉积;同时,支链GDGTs(branched GDGTs,br GDGTs)的组成也出现明显差异,说明其来源可能有所不同。基于以上分析,提出260 cm以浅,brGDGTs可能主要为海相原位自生为主;而260 cm深度以下,主要以风尘输送的陆源brGDGTs为主。该结果显示陆源输入的变化可以间接反映东亚冬季风的强弱,本研究为高低纬之间的海陆相互作用研究提供了新的视角。  相似文献   

11.
We investigated the spatial distribution of glycerol dialkyl glycerol tetraethers (GDGTs), alkenones, and polyunsaturated fatty acids in particulate organic matter collected at four sites along a depth transect from the continental shelf to the Okinawa Trough in the East China Sea during the spring bloom in 2008. The maximum alkenone concentration appeared in the top 25?m at all sites and the $ U_{37}^{{{\text{K}}'}} $ values were consistent with in situ water temperatures in the depth interval, suggesting that the alkenones were produced mainly in surface water. At the slope and shelf sites, GDGTs in the water column showed a concentration maximum at 74?C99?m depth, and the $ {\text{TEX}}_{86}^{\text{H}} $ agreed with in situ water temperatures, suggesting the in situ production of GDGTs in the depth interval. The low-salinity surface water above 20?m depth was characterized by low GDGT concentrations and low $ {\text{TEX}}_{86}^{\text{L}} $ -based temperatures, suggesting either the production of GDGTs in winter season or the lateral advection of GDGTs by an eastward current. At the slope and Okinawa Trough sites, TEX86-based temperatures were nearly constant in the water column deeper than 300?m and corresponded to temperatures at the surface and near-surface waters rather than in situ temperatures. This observation is consistent with a hypothesis that Thaumarchaeota cells produced in surface waters are delivered to deeper water and also indicates that the residence time of suspended GDGTs in the deep-water column is large enough to mix the GDGTs produced in different seasons.  相似文献   

12.
A series of molecular organic markers were determined in surface sediments from the Gulf of Genoa (Ligurian Sea) in order to evaluate their potential for palaeo-environmental reconstructions. Allochthonous input can be characterized by the distributions of n-C29 and n-C31 alkanes, n-C26 and n-C28 alkanols and branched glycerol dialkyl glycerol tetraethers (GDGTs), whose concentrations are generally highest near the river mouths. In the open basin however, terrestrial n-alkanes and n-alkanols may have an additional, eolian source. Autochthonous input is represented by crenarchaeol and isoprenoid GDGTs. Their concentrations are highest in the open basin showing the preference of Thaumarchaeota for oligotrophic waters. Indications of a significant degradation of sterols and C37 alkenones exclude these lipids as reliable productivity proxies. Using terrestrial and aquatic lipids as end-members allows estimating the percentage of terrestrial organic matter between 20% and 58% in the coastal area decreasing to 1–30% in the deep basin. The spatial distribution of sea surface temperature (SST) estimates using the alkenone-based UK′37 index is very similar to the autumnal (November) mean satellite-based SST distribution. Conversely, TEXH86-derived SST estimates are close to winter SSTs in the coastal area and summer SSTs in the open basin. This pattern reflects presumably a shift in the main production of Thaumarchaeota from the coastal area in winter to the open basin in summer. This study represents a major prerequisite for the future application of lipid biomarkers on sediment cores from the Gulf of Genoa.  相似文献   

13.
珠江口表层水体颗粒物中古菌四醚类脂物的分布特征   总被引:1,自引:0,他引:1  
郭威  叶丰  贾国东 《海洋学报》2017,39(8):1-15
类异戊二烯甘油二烷基甘油四醚类化合物(isoGDGTs)是古菌微生物的特征脂类标志物,由这组化合物构造出的TEX86温标在海水古温度重建中得到了广泛应用。本文调查了珠江口及近岸海域(水深小于30 m)4个季节水体悬浮颗粒物(SPM)的isoGDGTs分布情况。结果显示:虎门上游河流水体中的isoGDGTs主要来自原地生产的甲烷古菌输入,进入河口水体后,主要来自原地奇古菌和广古菌的输入。陆源古菌的输入在5月份和8月份,对河流水体产生一定的影响,但对河口水体的影响相对较小。珠江口水体isoGDGTs中的GDGT-2与GDGT-3比值(GDGT-[2]/[3])和GDGT-Cren'的丰度百分比(Cren'%)分别小于4和4%,与南海深水沉积物明显不同,表明珠江口与南海深水沉积物中isoGDGTs的古菌来源存在差异,这也可能是引起珠江口水体TEX86温度(基于全球标定公式)偏离水体实际温度的原因。珠江口表层水体isoGDGTs中的GDGT-2和GDGT-3的丰度百分比与南海表层水体存在差异,这可能与GroupⅠ奇古菌和GroupⅡ广古菌相对比例空间变化有关。珠江口表层水体isoGDGTs的TEX86温度在2月份明显高于原地表层水体温,而其他月份都低于原地表层水体温度,可能与Group Ⅰ奇古菌和Group Ⅱ广古菌相对比例的季节变化有关。几个月份中11月份isoGDGTs绝对含量最高,8月份较低,表明11月份和8月份分别是原地古菌生产量较大和较小时期。统计分析的结果显示,水体铵根离子含量、水体温度,以及溶解氧水平可能是控制珠江口水体isoGDGTs分布的主要环境因素。  相似文献   

14.
Isoprenoid glycerol dialkyl glycerol tetraethers (GDGTs) and alkenones were analyzed in sediment samples retrieved from Ocean Drilling Program Site 1241 covering the last 150000 years to understand the hydrological evolution of the eastern Pacific warm pool (EPWP). GDGT and alkenone concentrations showed higher values in marine isotope stage (MIS)-2 and MIS-6, which suggests the enhancement of primary production at glacial maxima. $ {\text{TEX}}_{86}^{\text{H}} $ - and $ U_{ 3 7^\prime }^{\text{K}} $ -derived temperature depicted different temperature evolutions. $ U_{ 3 7^\prime }^{\text{K}} $ -derived temperature was marked by small variation during the glacial–interglacial cycles, whereas $ {\text{TEX}}_{86}^{\text{H}} $ -derived temperature showed pronounced glacial–interglacial variation that was similar to Mg/Ca-derived temperature records from nearby cores in the EPWP. Given that enhanced primary production during glacial maxima suggests nutricline shoaling, unchanged $ U_{ 3 7^\prime }^{\text{K}} $ over glacial–interglacial cycles can be interpreted as the shift of alkenone production depth. $ {\text{TEX}}_{86}^{\text{H}} $ seems not to be influenced by glacial–interglacial changes in nutricline depths, recording an integrated temperature in surface and thermocline water. The shallow nutricline in the EPWP during glacial maxima most likely reflected the intense formation of Antarctic intermediate water.  相似文献   

15.
南海表层水温年际变化的大尺度特征   总被引:24,自引:2,他引:22  
通过对COADS海洋气象资料的分析,得出南海表层水温(SST)年际变化的若干大尺度特征.结果表明:南海SST年际具有一定的准周期性,其显著周期为24~30个月;南海SST年际变化与年循环之间有着一种锁相关系,关键位相在于北半球冬春季节;南海典型冷暖年份合成SST距平场的时空结构十分相似;在年际时间尺度上,南海SST和南方涛动指数有反相关系,与经向风海面热收支之间有同位相关系;南海暖池面积指数的年际变化与南海SST年际变化一致.  相似文献   

16.
日本鲭(Scomber japonicus)是西北太平洋重要的鱼类资源之一,科学预测日本鲭的资源丰度有利于其资源的合理开发和利用。本研究依据日本渔业机构提供的1987–2012年日本鲭太平洋群体的资源量数据,结合产卵场和渔场的海洋环境数据以及气候因子,使用广义加性模型对影响日本鲭太平洋群体的海洋环境和气候因子进行分析,筛选出有显著影响的因子并建立该群体的资源量预测模型。结果表明,与该群体资源量有显著关系的影响因子有:北极涛动指数、太平洋年代际振荡指数、渔场海表面高度、渔场海表面盐度和渔场海表面温度。基于赤池信息准则筛选出的4个资源量预测模型分析表明,包含北极涛动指数、渔场海表面高度和渔场海表面温度的模型有较好的预测效果,该模型的验证结果也通过了t检验(P<0.05),可用于日本鲭太平洋群体资源量的预测。  相似文献   

17.
基于Himawari-8卫星的逐时次海表温度融合   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
Himawari-8卫星是日本气象厅发射的新一代地球同步静止气象卫星,为获取逐时次海表温度产品提供了有力数据支持。本文以Himawari-8 AHI海表温度为基础,利用最优插值法融合GCOM-W1 AMSR2海表温度和NERA-GOOS现场观测资料,生成逐时次海表温度融合产品。为了充分利用邻近时刻的海表温度观测资料,利用Himawari-8 AHI海表温度和欧洲中期天气预报中心海面风速数据建立匹配数据集,研究建立海表温度日变化模型,实现邻近时刻海表温度的订正;为了消除多源海表温度间的系统偏差,以Himawari-8 AHI海表温度为目标数据,利用泊松方程对GCOM-W1 AMSR2海表温度进行偏差订正。实验验证结果表明,利用逐时次海表温度融合产品计算的日增温情况与海面风速具有较好的相关性,间接证实了逐时次海表温度融合产品的准确性;另外,逐时次海表温度融合产品与现场观测海表温度的偏差为0.09℃、均方根误差为0.89℃,二者具有较好的一致性,说明逐时次海表温度融合产品具有较高的精度。  相似文献   

18.
2000-2008年期间南海海面温度的年际与空间变异   总被引:1,自引:0,他引:1  
通过对2000-2008年更高空间分辨率的南海海面温度(SST)的卫星遥感数据进行经验正交函数(EOF)分析,着重研究21世纪以来整个南海海域SST年际变化的时空变异,并探讨了其与南海海面风场和海面高度的关系,以及期间南海发生的两次负异常事件的特点和成因.SST年际变化的第一模态表现为全海盆同相变化,年际振荡主要发生在...  相似文献   

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