Une nouvelle étude publiée dans Actes de l'Académie nationale des sciences résout un mystère climatique de longue date: pourquoi les enregistrements des isotopes de l'oxygène (δ ne18O) Dans les formations de grottes comme les stalagmites – connus sous le nom de speleothems – du centre de la Chine du sud du centre Ces speleothem δ18O Les enregistrements ont longtemps été considérés comme un indicateur clé de la force de la mousson d'été asiatique, donc leur incapacité à montrer ces changements climatiques majeurs a intrigué les scientifiques depuis des décennies.
Pour trouver une réponse, les chercheurs ont combiné des preuves géologiques avec des simulations avancées du modèle climatique. Ils ont découvert que le problème réside dans la façon dont le Δ18O Signal sous forme de speleothems.
Les données météorologiques montrent que dans le sud de la Chine, moins de la moitié des précipitations annuelles – et donc les ewater qui forment des speleothems – proviennent de la mousson d'été (juin à août). Le reste des précipitations de l'année, de l'automne, de l'hiver et du printemps, contribue une part plus importante, et cette précipitation non émouvante a une δ significativement plus élevée18O VALEURS. Cela signifie que Speleothem Δ18O reflète un mélange de précipitations de toutes les saisons, pas seulement de la mousson d'été. S'appuyer sur elle comme une mesure directe de la force de mousson d'été est donc trompeur.
Le problème clé a été le manque de dossiers géologiques indépendants qui ne capturent que le Δ18O signal des précipitations estivales – sans «effet de mélange saisonnier». Pour résoudre ce problème, des chercheurs de l'Institut de l'environnement de la Terre de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec des partenaires internationaux, ont reconstruit un record de 400 000 ans de mousson d'été δ18O en utilisant un nouveau proxy: le δ18O du microcodium, des particules de carbonate microscopiques formées lorsque les cellules racinaires des plantes calcifient dans les dépôts chinois de Loess, principalement pendant l'été.
Le nouveau dossier de microcodium et le speleothem traditionnel δ18O Les enregistrements affichent tous deux des variations de 23 000 ans. Mais seul le dossier de microcodium montre notamment faible Δ18O Valeurs pendant les périodes interglaciaires maximales, qui correspondent à de fortes moussons d'été. Cela capture clairement les cycles glaciaires-interglaciaires de 100 000 ans qui sont absents dans le speleothem Δ18O Records du centre du sud de la Chine.
Cela montre que le speleothem Δ18O Les enregistrements du centre du sud de la Chine reflètent les signaux de précipitations de plusieurs saisons, plutôt que des précipitations estivales exclusivement. Reconnaître cet « effet de mélange » saisonnier représente un changement significatif dans la façon dont Speleothem δ18O Les enregistrements sont interprétés.
Les modèles climatiques soutiennent cette explication. Ils montrent que pendant les périodes interglaciaires maximales avec de fortes moussons d'été, lorsque les précipitations estivales δ18O devient plus négatif (indiquant une mousson plus forte), la majorité de la pluie annuelle provient de mois non summer – jusqu'à 60% ou plus. Cela diminue la proéminence des signaux d'été dans le speleothem δ18O enregistre et explique le manque de δ négatif significatif18O Excursions pendant les périodes interglaciaires maximales, masquant finalement les cycles de 100 000 ans.
Cette constatation résout non seulement un mystère de longue date concernant l'interprétation de l'Est Asie Speleothem δ18O Les enregistrements mais mettent également l'accent sur le rôle essentiel de la saisonnalité dans la compréhension des archives climatiques naturelles. Il ouvre la voie à réexaminer la signification climatique de δ18O signaux dans les speleothems – pas juste en Asie de l'Est mais dans le monde.
La recherche a été soutenue conjointement par la National Natural Science Foundation of China and Laoshan Laboratory, entre autres partenaires.
