第九届青年地学论坛

南极高分辨率冰芯记录显示大气二氧化碳(CO₂)浓度在末次冰盛期以来呈现逐渐上升的趋势。南大洋作为连接深海和表层海洋（大气）的重要枢纽，其溶解碳的碳14含量可能记录了深海和表层海水的交换过程，是示踪海洋和大气碳交换的关键区域。但受沉积物定年误差和记录载体的限制，我们对末次冰盛期以来南大洋深海碳14通风的认识仍然非常有限。本研究选取德雷克海峡不同深度的深海珊瑚化石样品为研究对象，结合U-Th定年和碳14分析等前沿技术手段，首次同时获得了末次冰盛期以来南大洋不同水团的碳14通风强度的演化记录。研究发现末次冰消期南大洋水团的碳14通风速率存在数次突然上升的过程。在距今14600年和11700年左右，碳14通风速率的加强与南大洋深水上涌增加、表层生物泵效率降低同步发生，导致深海碳释放和大气CO₂快速上升。在距今16300年和12800年左右，碳14通风速率的加强可能与南大洋混合层突然加深有关，南大洋次表层海水中过剩的碳被快速释放到大气中，造成大气CO₂浓度突升。深海珊瑚碳14数据进一步指示全新世南极绕极深水的通风速率在误差范围内保持相对稳定。因此，在千年尺度上，极地海洋表层水与深水之间的混合并没有发生显著变化。这说明表层海与深海作用的关键区域，即南大洋环流并没有驱动全新世期间大气CO₂浓度的上升。

末次冰消期 全新世 南大洋 深海珊瑚 碳14