极地密码:格陵兰岛如何通过钕同位素重塑北大西洋的海洋记忆

编辑者: Inna Horoshkina One

格陵兰岛字面上正在移动。

长期以来,北大西洋的深海沉积物中频繁记录到一种异常的“非放射成因”钕同位素信号。在古海洋学研究中,这种信号通常被解读为大规模冰川活动或深层海水环流发生重大转向的证据。然而,一项最新的科研成果指出,揭开这一同位素谜团的关键线索并非隐藏在深海,而是源自格陵兰岛西南部那些因冰川消融而迅速出露的陆地景观。

研究人员通过对比格陵兰岛不同脱冰时间背景下的集水盆地,详细分析了河水与河床沉积物(底载/沉积物)中的钕(Nd)同位素组成。研究发现,这种化学印记在陆地上的演化过程极具动态性,且与地表暴露于大气环境的时间长短密切相关。

  • 在那些新近脱离冰川覆盖的盆地中,河水中溶解态的钕同位素比沉积物中的钕低约 8 个 εNd 单位,表现出显著的非放射成因特征。
  • 而在暴露时间较长的盆地中,溶解态钕的放射成因性则增加了约 10 个 εNd 单位,悬浮或颗粒态钕也上升了约 3 个 εNd 单位,两者之间的同位素差异最终缩小至仅约 1 个 εNd 单位。

这一现象背后的驱动力并非复杂的化学反应,而是随时间推移而变化的物理风化机制。在风化初期,具有低钐钕比(Sm/Nd)的矿物会优先发生分解并释放信号;随后,随着新暴露沉积物中细颗粒组分的持续流失与“扫除”效应,化学特征随之改变。正是这种陆地表面的地球化学演化,显著改变了最终进入海洋的钕同位素指纹。

这一发现对于理解全球海洋历史具有重要意义。钕同位素被视为古海洋学的“化学指南针”,用于重建古代水团的来源和深海环流的路径。新数据为科学家提供了更精确的参考框架,帮助我们更准确地解读过去冰盖消融事件(包括重大的脱冰期)期间的海洋记录,并重新校准北大西洋钕信号的科学释义。

为了确保研究的透明度,作者在报告中明确提到,所有相关的钕同位素及稀土元素(REE)分析数据均可通过北极数据中心(Arctic Data Center)获取,以供后续的科学验证与研究使用。

当冰川退缩时,它在地球表面留下的不仅是淡水和碎石,更刻下了一份记录时间流逝的“化学手稿”,而海洋则将这些信息编织进自己的长期记忆中。这项研究再次证明,陆地与海洋是一个紧密相连的呼吸系统,共同记录着行星的演化律动。

15 查看

来源

  • Nature

  • Arctic Data Center

  • DigitalCommons@UNO

  • ResearchGate

  • webspace.science.uu.nl

  • The University of Texas at Austin

你发现了错误或不准确的地方吗?我们会尽快考虑您的意见。