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7月12日，中國科學(xué)院青藏高原研究所湖泊環(huán)境變化研究團隊聯(lián)合德國、瑞士、英國等國科學(xué)家，在西藏納木錯水深93米處成功獲取了鉆探深度超過400米的湖泊巖芯。這一成果創(chuàng)造了中國湖泊水上鉆探深度的新紀(jì)錄，提升了我國開展湖泊水上鉆探的技術(shù)水平，彰顯了我國在青藏高原湖泊國際合作中的重要地位。納木錯位于亞歐大陸的腹地，是一個封閉的湖泊，湖面面積超過2000平方公里，海拔高度超過4700米，湖泊沉積物匯聚了流域內(nèi)巖石、土壤、植被、河流和人類活動的相關(guān)信息。納木錯位于西風(fēng)急流和印度季風(fēng)的交互影響區(qū)，通過獲取該區(qū)域長時間、連續(xù)性好的湖泊沉積物，分析其中指示氣候與環(huán)境變化的指標(biāo)，認識其在多個冰期和間冰期旋回中的氣候和環(huán)境條件，對于重建過去環(huán)境變化的歷史，認識其變化規(guī)律，為未來氣候環(huán)境變化提供科學(xué)依據(jù)具有重要意義。這次科學(xué)鉆探活動由國際大陸科學(xué)鉆探計劃（ICDP）和中國第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究項目聯(lián)合支持，項目旨在：（1）重建青藏高原多個冰期-間冰期的長期氣候變化歷史，揭示區(qū)域氣候變化規(guī)律，認識其與全球和北半球大氣環(huán)流模式的關(guān)系；（2）闡明高海拔陸地和湖泊生態(tài)系統(tǒng)在冰期和間冰期氣候條件下的演化和彈性；（3）認識湖泊沉積物微生物群落在多個冰期-間冰期環(huán)境中的代謝影響因素；（4）提供古地磁變化的基本觀測資料，以模擬全新世以前的古地磁磁場；（5）揭示青藏高原中部地區(qū)構(gòu)造位移速率的穿時變化；（6）獲得連續(xù)的冰川活動歷史，并對冰川作用的時間尺度進行準(zhǔn)確的年齡估計。納木錯的鉆探籌劃工作始于2008年對過去2萬年的氣候變化重建研究，經(jīng)過2014年和2016年的兩次地震剖面調(diào)查，初步確認湖泊沉積物厚達700米以上，具有深海氧同位素13階段（MIS 13）以來的連續(xù)沉積序列，并可能蘊含冰川活動的擾動。該計劃于2020年得到ICDP批準(zhǔn)后，在包括中國科學(xué)家在內(nèi)的國際科學(xué)家團隊的指導(dǎo)下，通過在國內(nèi)制造穩(wěn)定抗風(fēng)的水上鉆井平臺、培訓(xùn)技術(shù)可靠的鉆探隊伍，利用ICDP長期使用的鉆探設(shè)備，制訂了此次的鉆探工作計劃。此次鉆探工作于6月初開始，至7月12日，已經(jīng)取得總長度近1000米的湖泊巖芯，湖芯最深深度超過400米，已經(jīng)到達預(yù)計的MIS 11階段（距今40萬年左右），平均分辨率高達10年/厘米，獲得了長時間、連續(xù)性、高分辨率的良好材料。納木錯湖泊鉆探科學(xué)家團隊一致確定，獲得的湖芯樣品將在現(xiàn)場經(jīng)過初步的密度和磁化率掃描后，永久保存在中國科學(xué)院青藏高原所。科研人員將對這些樣品進一步開展年代確定和環(huán)境指標(biāo)的測試分析。在年代分析方面，將采用多個測年方法實現(xiàn)這一目標(biāo)。在最近的5萬年，主要使用放射性14C和石英光釋光（OSL）的組合；對于超過5萬年的沉積物，將使用長石紅外激發(fā)后高溫紅外激發(fā)釋光（post-IR IRSL）方法追溯到約20萬年；超出14C和OSL技術(shù)限制的沉積物，將結(jié)合氨基酸消旋化(AAR)、放射性元素鈾/釷比值（U/Th）和宇宙射線鈹同位素（10Be/9Be）技術(shù)，以及地磁極性、溫度年代學(xué)和旋回地層學(xué)等分析，從而獲取整個巖芯的可靠年代序列。在氣候和環(huán)境變化指標(biāo)方面，將利用指示氣候與環(huán)境變化的代用指標(biāo)（常規(guī)地球化學(xué)指標(biāo)、花粉、生物標(biāo)志化合物、sedaDNA、環(huán)境磁學(xué)指標(biāo)）重建湖泊流域的古溫度、古降水、古水位、古植被、古水生生物多樣性等變化，以及這些變化與湖盆形成和演化的構(gòu)造活動、冰川活動及大氣環(huán)流變動的聯(lián)系。使用相關(guān)指標(biāo)反映湖泊的水文-氣候變化過程，特別是獲取與全新世（最近1萬年）相似的MIS 11階段（約42-37萬年）的間冰期記錄，將為與當(dāng)前氣候變化有關(guān)的溫暖間冰期提供一個判定依據(jù)。如，自生碳酸鹽的氧同位素（δ18O）來反映湖水同位素質(zhì)量平衡；陸地生物葉蠟的氫同位素（δ2H）來提供降水同位素組成；湖泊生物標(biāo)志化合物的GDGTs反映湖泊古溫度和古鹽度變化；沉積物和介形類微量元素地球化學(xué)來重建湖泊水文過程。此外，使用花粉組合與已有的氣候要素轉(zhuǎn)換函數(shù)，可以重建湖泊流域的古溫度、古降水和古陸地植被組成?；ǚ鄣幕瘜W(xué)光譜將提供古UV代用指標(biāo)，一個可以與季風(fēng)歷史相結(jié)合的獨立軌道太陽輻射記錄，而且由于UV-B是影響生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)的脅迫因子，花粉中的古UV記錄也可以反映與冰期-間冰期尺度上養(yǎng)分循環(huán)的穩(wěn)定同位素記錄。使用沉積古DNA（sedaDNA）來重建過去浮游群落的多樣性。其優(yōu)點是可以識別單個物種，包括那些沒有留下其他特征標(biāo)記的物種，可以用于研究全球氣候與局部環(huán)境變化的結(jié)合。從而系統(tǒng)闡述環(huán)境如何控制過去一百萬年青藏高原高海拔生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性、功能多樣性和進化；青藏高原的水生和陸生生物群落對多個冰期-間冰期的環(huán)境強迫有何獨立響應(yīng)；高海拔環(huán)境是否通過減少種群多樣性提高了生態(tài)系統(tǒng)對冰期極端條件的彈性適應(yīng)，但保持了個別物種譜系的壽命等。納木錯在青藏高原的位置以及與ICDP/IODP鉆探位置的相互聯(lián)系自主設(shè)計的西藏納木錯鉆探鉆井平臺，尺寸為20.3×9.8米，高2米