近日，我所科研团队基于南极威德尔海区域同一沉积物岩心，在晚第四纪海洋生产力、南极冰盖演化及沉积有机碳来源等方面开展了系统研究。相关成果分别发表于国际学术期刊《Global and Planetary Change》和《Chemical Geology》。

在极地气候演化研究中，关于冰期旋回中南大洋生产力与南极冰盖演化的驱动机制问题始终未有共识。其究竟是受控于北半球高纬过程，还是遵循局地强迫的独立演化逻辑，一直存在争议。此外，威德尔海沉积有机碳库的物质来源及其主控因素尚不明确，尤其是冰盖动力学如何影响陆源与生源有机质的埋藏通量，仍是制约极地碳循环认知的关键瓶颈。

针对上述问题，研究团队依托我所“向阳红01”科考船实施的中国第34次南极考察（暨我所组织实施的中国首次环球海洋综合科学考察）获取的沉积物岩心，开展了多指标综合分析，重建了过去约10万年以来的环境变化历史。在环境驱动机制方面，研究发现该区域海洋生产力与冰盖活动均呈现显著的~20 kyr周期信号，且与南极夏季局地太阳辐射量变化高度相关。这一发现揭示了局地太阳辐射通过调控西风带迁移及绕极深层水的热量输送，进而控制海洋生产力与冰盖稳定性，为“南极气候独立演化”假说提供了重要实证。在碳循环研究方面，通过地球化学分析发现，威德尔海沉积有机碳库长期以苔藓、地衣等陆地来源为主，海洋浮游植物贡献占比极低。研究进一步揭示了陆源有机碳输入与冰盖活动在轨道尺度上的协同变化，证实了冰盖演化驱动的陆源碎屑输入过程是控制该海域碳埋藏的核心因素。

本系列研究由我所地质室古海洋演化及碳汇效应团队牵头完成，美国辛辛那提大学、中国海洋大学、中国科学院海洋研究所等多家单位的相关学者参加。我所博士生胡艺豪为第一作者，李铁刚研究员、熊志方研究员、郭景腾副研究员为通讯作者。该系列研究工作得到了国家自然科学基金、山东省泰山学者工程等项目联合资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2025.104789

https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2026.123369

左图 不同岁差强迫下局地太阳辐射调控海洋生产力与冰盖演化机制示意图 

右图 威德尔海沉积物有机碳来源构成及不同端元贡献比例