过去的世界究竟是什么样子？

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我们幻想着能够穿越时空，回到过去，见证这个星球的历史。线索就在我们身边，这些证据隐匿在地质记录之中，每个地质人就像侦探一样，寻找这些证据，发现过去的奥秘，进而预测未来的环境变化和我们人类的命运。

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继上次两位侦探对MWP-1A事件进行调查后（MWP-1A事件的研究历史——来自两个新手侦探的调查），读者们期待继续MWP-1B事件。因此，在一位新人刚刚加入团队之时，便接到独角兽的任务：梳理MWP-1B事件的研究历史和进展。

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上期MWP-1A事件想必大家印象深刻，MWP（MeltWaterPulse）即冰融水脉冲事件，是指冰盖前缘累积的大量融冰淡水在短时间内释放到大洋中，能够引起全球海平面快速上升，而编号中的1是指深海氧同位素阶段1（MIS,MarineIsotopeStages），A是指按事件发生的先后顺序进行的ABCD编号，所以聪明的大家自然就明白了1A和1B就像亲兄弟一样，1B事件是弟弟，出生得晚些；1A事件是哥哥，出生得早些。冰融水事件可能对全球海岸带地区造成灾难性的破坏，因此更好地理解MWPs事件对于当前预测人类活动诱发的全球变暖和海平面变化是至关重要的。

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在漫长的地质历史过程中，地球时常处于冰期与间冰期的交替状态，当距今约2万年前的末次盛冰期（LGM,LastGlacialMaximum）结束时，海平面达到低值，东海海平面降低至约-m（震惊！整个东海大陆架出露地表！）。随后，地球进入了末次冰消期，冰盖融化，全球海平面大幅上升，到了全新世中期距今大约年前，海平面高度已经与现在相似。然而，在末次冰消期期间，海平面是如何上升的呢？

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在解释这个问题之前，不得不做一些铺垫。一个世纪以来，植物学家、冰川学家和地质学家发现末次冰消期全球变暖期间一次奇怪的“停顿”，这次“停顿”有个明显的标志，即处于冰消期的环北大西洋地区突然恢复到了类似冰期的状态[1]！这一事件发生在距今约12,—11,年前，持续了约多年[1]。因为在欧洲这一时期的沉积地层中发现了北极地区的一种蔷薇科仙女木属草本植物，所以科学家将这段极冷时期命名为“新仙女木事件”（YD,YoungerDryas）。

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YD事件发生于北半球夏季太阳辐射增强、全球变暖期间，反映了气候在千年尺度上的不稳定性，因此其成因引起了科学家们的极大兴趣。究竟是什么触发了YD事件的发生？古海洋学家认为，北大西洋深层水减弱导致墨西哥湾流减弱，因此向北欧输送的热量减少；而大气学家则认为，北美冰盖几何形态变化导致北美西风急流的分汊或迁移，使北大西洋表面混合层深度增大，可能是更重要的原因。

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YD事件的开始和结束，都显得非常突然。因此，有研究者提出了一个冰融水脉冲假设，用于解释YD事件。他们认为，北美冰盖前缘的冰融水湖Agassiz突然溃坝或者是劳伦太德冰盖的不稳定，这样灾难性的事件触发了YD事件的开始。该假设认为，巨量冰融水进入北大西洋，使北大西洋水体分层，从而扰乱了北大西洋深层水的形成，使大西洋经向翻转流减弱甚至关闭。

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Fairbanks利用在加勒比海巴巴多斯岛（Barbados）珊瑚礁获得的系列钻孔，通过现代珊瑚虫与海平面之间的对应关系重建海平面，提出两次冰融水脉冲事件，分别发生在YD事件的一前一后、距今约1.4万年和1.1万年左右（图1；图2左），与YD事件的开始各相差数百年，由此争论YD事件的开始不能用这两个冰融水脉冲事件解释，而且在这两个冰融水脉冲事件期间，也没有观察到大西洋经向翻转流的减弱，说明北大西洋深层水并不受到冰融水脉冲事件的影响[2]。

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图1各个事件发生的时间序列

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MWP事件的发现引起了许多学者的兴趣，纷纷开始在珊瑚礁打钻，以获取更多的发现。

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E.Bard等人在南太平洋波利尼西亚的大溪地（Tahiti）珊瑚礁开展工作。在他们看来，巴巴多斯（Barbados）珊瑚礁和新几内亚（NewGuinea）珊瑚礁均位于活动性俯冲带上，在这两个地方，构造运动规模巨大且不连续，所以海平面记录很可能会被一次复杂的构造运动所干扰，最终他们选择了远离构造边界的大溪地（Tahiti）珊瑚礁。大溪地珊瑚礁的钻孔岩心为该时期提供了更高分辨率海平面重建的依据，结果表明在距今1.38万年前的一次海平面短暂上升与1A事件相吻合[3]，但该记录中并没有发现MWP-1B，所以Bard等人对1B事件持怀疑态度（图3右侧）。

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图2?MWP-1B事件的发现和疑问

（注：左图为Fairbanks等人发现的1A和1B事件，1B事件发生在约11.3calka，右图为Bard等人的发现以及与前人研究的对比，NGRIP为北格陵兰冰芯项目，δ18O是氧18同位素相对含量，RSL（Relativesealevel）即相对海平面）

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要准确地恢复海平面变化过程和解释YD事件发生机制，精确的测年非常重要。Fairbanks的海平面重建工作[2]，使用了U-Th测年方法，该方法比14C测年更为精确。不过，其样品分辨率比较低，并不足以解答YD事件问题。因此，N.A.Abdul等人再次对巴巴多斯岛距今1.39-0.9万年前的珊瑚礁记录展开研究[1]，他们将时间分辨率提高到60年，确定MWP-1B事件发生在距今约1.万年前，结束于距今约1.11万年前，在此期间海平面上升了14±2m，海平面上升速率达到了每年40mm（图3）。

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图3?Abdul等人用多重指标对MWP-1B的研究，(A)图不同符号表示数据源自不同钻孔[1]

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他们排除了差异性构造抬升对巴巴多斯相对海平面曲线的干扰（因为1B事件的开始和结束分别由不同的钻孔约束，假如用于约束结束的钻孔所在位置被构造活动抬升、而用于约束开始的钻孔所在位置没有被构造活动抬升或者抬升幅度较小，那么差异性构造活动就会放大1B事件，这正是Bard等[3]所提出的质疑）。

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他们还指出，大溪地的相对海平面重建使用的指标存在局限性。在巴巴多斯使用的海平面指标，全部都是单一的鹿角珊瑚属Acroporapalmata，该珊瑚虫只生存于海面0-5m深度。而大溪地的工作使用了多种珊瑚属种，Bard等在重建海平面时，将误差设为6m，而实际上，他们使用的那些属种，在水深0-10m都有发现。

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巴巴多斯的海平面曲线显示，海平面上升速率从阿勒罗德（Aller?d）暖期的中期开始减小，因此排除了触发YD事件的可能性。Abdul等研究者因此认为，不是冰融水脉冲事件、而是应该从北美冰盖几何形态变化及其导致的气团、风力变化等大气过程考虑YD事件的发生机制。他们还认为，YD事件期间的冰盖消融的显著减缓与北半球夏季太阳辐射持续增强的不匹配，必然导致YD事件结束后的冰融水脉冲事件。

关于MWP-1B事件的争论还没有结束。过去大多数研究都在远离冰盖地区进行，而SkyeYunshuTian等学者提出了新的思路：既然YD事件和MWP-1B期间，芬诺斯堪迪亚（Fennoscandian）冰盖发生明显变化，那么，何不在紧邻该冰盖的地区进行研究，以获得冰盖变化的直接证据。因此，他们在北大西洋斯瓦尔巴湾获取了两个海洋沉积物钻孔（图4），把介形虫化石作为钻孔所在位置的水深、盐度和温度的指标，来研究MWP-1B的近场证据（“近场”指末次盛冰期（LGM）大陆冰盖区域）[4]。令他们感到开心的是，介形虫记录能够连续地、高分辨率地重建古水深，这种敏感指标可以帮助识别海平面突变事件。

Tian等人的研究结果显示，在距今11,年前，北大西洋斯瓦尔巴湾从一个寒冷的半深海环境转变成了一个温暖的半深海环境，这表明温暖的大西洋海水入侵到了北欧海洋，在距今约11,年前，介形虫指示水深减小、水温下降，说明因为斯瓦尔巴特--巴伦支海冰盖融化，地壳反弹，使钻孔所在位置变成寒冷的浅海环境。上述过程对应了距今11,年—11,年前的MWP-1B事件以及相对海平面（RSL）快速下降40-80m这一过程[4]，这也就找到了MWP-1B事件明确的近场证据（图6,7）。

图4?斯瓦尔巴特群岛位置（格陵兰岛东侧）[4]

红色箭头指示温暖的大西洋海水，蓝色箭头指示极地冷水，两个黑点10和12为钻孔所在位置，水深分别为米和米。

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图5?钻孔JM10-10GC介形虫关键环境指标[4]

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图6?钻孔JM10-12GC介形虫关键环境指标[4]

如今对于MWP-1A事件的成因以及反馈机制都有了比较多的研究，然而针对MWP-1B事件研究还较少，有诸多疑团仍未解决。N.A.Abdul等人把新仙女木事件终止后的1B事件归因于北半球冰盖的融化，但仍不能低估南极冰盖对MWP-1B事件以及巴巴多斯岛海平面上升的贡献[1]。通过近50年的研究，南极洲冰盖间冰期历史真相仍未揭开。尽管南极间冰期地质证据稀少、年龄约束困难，那些做模拟的研究者以及冰川学家仍然在不断探寻南极冰盖对MWP-1B事件的影响。

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???MWP-1B事件还没有最终定论，我们也要积极地参与到这方面的研究当中，让我们对未来有更精准的预测，这或许就是我们对美好生活的期许吧！

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参考文献：

[1]Abdul,N.A.,Mortlock,R.A.,Wright,J.D.,Fairbanks,R.G.,.YoungerDryassealevelandmeltwaterpulse1BrecordedinBarbadosreefcrestcoralAcroporapalmata.Paleoceanography31,–.

[2]Fairbanks,R.G.,.A17,-yearglacio-eustaticsealevelrecord:influenceofglacialmeltingratesontheYoungerDryaseventanddeep-oceancirculation.Nature,–.

[3]Bard,E.,Hamelin,B.,Arnold,M.,etal.,.Deglacialsea-levelrecordfromTahiticoralsandthetimingofglobalmeltwaterdischarge.Nature,–.

[4]Tian,S.Y.,Yasuhara,M.,Hong,Y.,etal.,.DeglacialHoloceneSvalbardpaleoceanographyandevidenceofmeltwaterpulse1B.QuaternaryScienceReviews,1–13.

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作者简介：李训鹏，鲁东大学大四学生，已被华东师范大学河口海岸研究院录取为硕士研究生。

审核：王张华

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