青藏高原的大量水资源以固态形式保存在冰川和冻土中。全球升温加速着高原的冰川和永久冻土的退化，融水对生态环境的影响也逐渐增强。在这种背景下，过去融水变化研究也日益受到关注。了解过去融水事件发生的时间、区域、诱因及其环境效应，将为未来预测和应对提供帮助。如何获取可信的融水记录一直是该研究中的关键问题。
近期，地球环境研究所“极端气候事件及影响”团队（EXCEIS）报道了青藏高原东北部同一区域的黄土和泥炭叶蜡氢同位素（δDwax）记录（图1）。黄土古土壤序列位于山前平原，松散的土壤结构决定了春季融水会快速下渗，对夏季土壤水影响小，因此黄土δDwax记录主要反映夏季降水δD变化。而泥炭剖面位于山间谷地，致密的土壤结构导致春季融水下渗缓慢从而长期聚集于地表，泥炭δDwax记录中除降水δD信息外还额外保留了融水δD信息。因此，可以基于黄土和泥炭δDwax记录计算融水比例，从而揭示过去融水变化历史（图2）。
研究结果显示，青藏高原东北部在中-晚全新世过渡期间曾出现过一次持续1500年的融水事件。该事件和亚洲内陆多地5-3ka间的大幅增温事件同步，因此局地的异常升温可能是该融水事件的主要原因。融水事件中，湖泊藻类和细菌的种群和生物量也发生了剧烈波动，显示融水增加对区域生态产生过强烈影响（图3）。同时，青藏高原至中亚的很多区域的水同位素记录在3-5ka间都呈现阶段性的偏负，这与低纬地区降水同位素记录有所不同。因此我们推测，作为中-晚全新世过渡期间亚洲内陆气候系统重组的结果，该融水事件可能普遍存在于亚洲内陆的冰川冻土区。
该研究近日发表于地学期刊Quaternary Science Reviews，王政研究员为通讯作者。研究得到国家重点研发计划项目（2023YFF0804300）、云南基础研究计划项目、香港研究资助局项目和国家自然科学基金委的共同资助。
Zheng Wang, Fan Zhang, Xiangzhong Li, Meng Xing, Yunning Cao, Huanye Wang, Jing Hu, Hongxuan Lu, Jibao Dong, Hu Liu, Zhonghui Liu, and Weiguo Liu, A substantial meltwater event on the northeastern Tibetan Plateau during the middle to late Holocene transition. Quaternary Science Reviews, 2024. 344: 108996. doi.org/10.1016/j.quascirev.2024.108996.
图1 研究区地图，黄土和泥炭剖面位于青藏高原东北部青海湖周边地区
图2 青藏高原东北部黄土和泥炭δDwax记录计算当地融水比例变化
图3 中晚全新世过渡期融水事件和湖泊生物指标的对比