過去 13 千年にわたる南シナ海北西部の沿岸地帯における古環境の変化

Scientific Reports volume 13、記事番号: 13540 (2023) この記事を引用

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沿岸域の海洋堆積物は、発生源地域におけるケイ酸塩の化学風化と夏のモンスーン降雨の歴史を理解するための貴重なアーカイブとして機能し、陸生気候と環境進化についての洞察を提供します。 この研究では、現在より前の過去1万3千年（キリルBP）に南シナ海北西部の沿岸地帯にあるコアKZK01から回収された堆積物の粒径、粘土鉱物、地球化学を調査しました。 私たちの発見は、イライトの結晶化度指数が、発生源地域の化学風化の強さを評価するための信頼できる代用として機能することを実証しました。 さらに、完新世のヤンガードリアスやボンド現象などの重要な気候現象を明確に記録しました。 東アジア地域の夏のモンスーンの主な原因は、北半球の低緯度における夏の太陽放射であると特定されました。 寒冷気候の現象は地球規模の一貫性を示し、高緯度での氷床の存在によって影響を受けた可能性があります。 最後に、私たちの記録は900万年で明確な変化を明らかにし、瓊州海峡と海面上昇が地域の気候変動に重大な影響を与えていることを浮き彫りにしました。

沿岸地帯における海と陸の相互作用は動的であり、非常に敏感です。 過去の海進の歴史、沿岸環境の進化、海面の変化を記録するだけでなく、気候の変動、海洋と河川の変化、生態学的環境の進化、環境に対する人為的影響に関する情報も得られます1。 海岸帯の堆積は、古環境変化の記録を保存する上で極めて重要な役割を果たしており、それによって大陸縁辺のより広範な「ソース」から「シンク」システム内で重要な要素として機能します2。 したがって、近年、地球科学の分野で学術的に大きな関心を集めています。 海南島の西側海域は半閉鎖された浅い湾です（図1）。 この湾には、海南、瓊州海峡、広西チワン族自治区、紅河川、ベトナムの沿岸河川などから陸成砕屑物質が流入します。 これらの物質の堆積速度は高く、100 年規模の気候現象の研究に好条件を提供しており 3、この地域は東アジアのモンスーンの進化を再現するための優れた研究地域です 4,5,6。 地球規模の気候変動は、自然要因と人間の活動の影響が組み合わされて発生します。 気候変動に関する政府間パネル (IPCC) によると、人間の活動の指数関数的な増加が温室効果の増加の 90% を占めています。 気候変動は、豪雨、洪水、津波、気温上昇などの異常気象を引き起こし、人間の活動や経済発展を深刻に脅かします7。 第四紀後期の気候の進化は、現代人が直面する将来の課題に重大な意味を持っています。 したがって、第四紀後期以降の沿岸地域の環境進化を研究することは特に重要です8。

海南島西部周辺の地形、大陸陸地の周辺の河川系、海流系。 図は、今回の研究で調査したコア KZK01、コア STAT2218、コア PC33811、および Dongge Cave24 の位置を示しています。 また、北部湾の冬と夏の海流25、26、27、28、ベトナムの沿岸流データ29、広東省西部の沿岸流データ30、南シナ海の暖流31、南シナ海の表層流32、33も示しています。

海洋堆積物の地球化学的特徴は、発生源地域におけるケイ酸塩の化学的風化と夏のモンスーン降雨の歴史を記録し、陸域の気候と環境の進化に関する情報を提供します9,10。 Li ら 11 は、南シナ海北西部の瓊東南盆地にあるコア PC338 からの地球化学元素データを使用して主成分 (PC) 分析を実行しました。 彼らは、レッド川流域がインド夏のモンスーンによって支配されていることを発見しました11。 Xu ら 12 は、南シナ海の北部深海盆地にある CS11 付近の核の化学風化指数と世界的な寒冷現象 (YD、H1、H2、H3 など) との間に良好な相関関係があることを発見しました。この地域の堆積物の風化の強さは、主に数百年規模の地球規模の気候変動によって制御されていました12。 これまでの研究者らは、安定した堆積環境を特徴とする大陸棚と半深海地域に主に焦点を当てて、海南島周辺の大規模な古気候復元作業を行ってきた13,14。 しかし、陸地に近く、サンプル収集が便利な沿岸地域を特に対象とした研究は比較的少ない。 古気候を記録する際には、沿岸の堆積物が深海の堆積物と同等の重要性を持っているかどうかを判断することが重要です。 さらに、海岸堆積物の化学風化の指標となる効果的な代用物質を特定することも同様に重要です。