中国科学家发表IODP 363航次新成果：岁差驱动的印尼穿越流温跃层变化及其对厄加勒斯泄漏的影响

近日，Nature Index（NI）期刊《Geophysical Research Letters》发表了西北大学地质学系、德国基尔大学和自然资源部第一海洋研究所合作的研究成果《Precession‐Driven Variations in the Indonesian Throughflow Thermocline and Its Implications on the Agulhas Leakage》。研究人员以“国际大洋发现计划”（International Ocean Discovery Program; IODP）第363航次U1483站钻孔岩芯沉积物为研究材料重建了过去41万年来印尼穿越流温跃层流的变化，探讨了其对厄加勒斯泄漏的影响。

印尼穿越流（Indonesian Throughflow; ITF）温跃层流经厄加勒斯泄漏流出印度洋后，在南大西洋加入大西洋径向翻转流（Atlantic Meridional Overturning Circulation; AMOC）的上支，是AMOC北上暖流的重要水源。调查ITF温跃层流的长期变化及其对厄加勒斯泄漏的影响，对于理解AMOC的动态历史具有重要意义。该研究对获取于ITF主要出口——帝汶海道内U1483站钻孔岩芯沉积物中的浮游有孔虫温跃层水种Pulleniatina obliquiloculata壳体进行δ18O和Mg/Ca比值分析，重建了过去41万年来ITF温跃层海水温度和盐度的演化历史；结合已发表的ITF温跃层流量记录，并与澳洲-印尼冬季风和类厄尔尼诺-南方涛动等记录以及地球轨道周期岁差参数进行对比，发现ITF温跃层流的温盐和强度变化与澳洲-印尼冬季风强度、类厄尔尼诺-南方涛动气候态以及北太平洋热带水形成等因素密切相关，岁差可能通过影响这些因素调控着ITF温跃层流的变化。该研究将U1483站温跃层记录与厄加勒斯泄漏量、南大西洋温跃层海水温盐记录以及岁差参数进行了对比，发现在岁差低值时，ITF温跃层海水温度及盐度的升高和流量的增强会造成厄加勒斯泄漏量的增加以及南大西洋温跃层海水温度和盐度的升高；反之亦然（图1）。这些发现可总结为图2所示的模式图。该研究不仅强调了ITF在全球大洋环流中的作用，也凸显了“低纬驱动”在全球气候变化中的地位。

图1 ITF温跃层流、厄加勒斯泄漏（AL）和南大西洋温跃层海水温盐记录与岁差参数对比

图2 岁差（precession）、北太平洋热带水（NPTW）、锡布图海峡穿越流（SPT）、澳洲-印尼冬季风（AIWM）、印尼穿越流（ITF）和厄加勒斯泄漏（AL）等关系模式图：（a）为岁差低值期，（b）为岁差高值期

西北大学地质学系张鹏副教授为第一作者，徐建教授为通讯作者。该研究的合作者包括德国基尔大学Ann Holbourn、Wolfgang Kuhnt教授和裴仁杰博士，以及自然资源部第一海洋研究所李铁刚和熊志方研究员。该研究由国家自然科学基金（42176076 和42376062）、国家重点研发计划（2023YFF0803900）和同济大学海洋地质国家重点实验室开放基金（MGK202402）等项目资助。