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Earth-Science Reviews:中布容气候两阶段转型及其对中更新世人类分异演化的环境调控
2020-11-02| 编辑: | 【 】【打印】【关闭

  寒冷的冰期与温暖的间冰期交替变化是第四纪气候的显著特征。冰期时,全球变冷,南北半球高纬度冰盖大幅扩张,海平面降低。间冰期时,全球变暖,两极冰盖消融,海平面上升,万物复苏。当前人类正处于一个异常温暖的超级间冰期时代,过去一万年以来的间冰期气候对人类从温暖的低纬度地区向寒冷的高纬度地区扩散以及人类社会的发展具有重要影响。研究表明我们目前所处的超级间冰期在距今40万年前开始出现,而在这之前的间冰期远没有过去40万年里的间冰期温暖。发生在40万年前的这次间冰期气候转型在古气候学研究中被称为中布容气候转型。

  近日,由中国科学院地球环境研究所敖红研究员和安芷生院士、南方科技大学海洋磁学中心刘青松教授、香港大学柳中晖副教授等组成的中国研究团队联合澳大利亚国立大学和英国自然历史博物馆等国际研究团队,提出中布容气候转型具有两阶段演化特征的新假说,并且指出这次气候转型可能对四五十万年前的人类分异演化具有重要的环境调控作用。

  研究人员综合80万年以来的全球海陆古气候记录,发现北半球大陆气候在50万年前的间冰期就比之前的间冰期时代要温暖了,虽然南半球间冰期气候在这时并没有显著变暖。这一南北半球气候的不对称变化导致ITCZ北移,北半球主要季风区的降雨增加,并且全球碳库也发生了变化。研究人员把这一间冰期气候转变称为中布容气候转型第一阶段。这一阶段的气候变化对紧随其后的冰期和间冰期气候在全球尺度的转变(即中布容气候转型第二阶段)奠定了基础。中布容气候转型第二阶段主要表现为全球尺度的大气二氧化碳增加,南北半球温度都升高,南北极的冰盖减少,海平面升高。这些变化使得东亚季风区的降雨仍然维持在较高的水平。

  研究人员进一步综合古气候记录与考古记录,发现中布容气候转型伴随着人类的分异演化,包括尼安德特人和丹尼索瓦人在欧亚大陆出现,现代人在非洲出现。与此同时,石器打制技术也开始从手斧文化向更加先进的勒瓦娄哇(Levallois)文化转变。这表明发生在四五十万年前的人类演化与中布容气候转型密切相关。从中布容气候转型开始,全球气候的冰期-间冰期变化幅度增加,这使得陆地生态系统发生显著变化,进而促使基因漂移和进化形成人类的分异演化,以及促使制造更加先进的石器来适应新的气候环境。

   

  中布容气候转型的两个阶段

   

  中布容气候转型与中更新世人类分异演化

  该研究成果于近期发表在Earth-Science Reviews (Ao, H., et al., 2020. Two-stage mid-Brunhes climate transition and mid-Pleistocene human diversification. Earth-Science Reviews 210: 103354)。该研究得到第二次青藏科考计划、中国科学院、国家自然科学基金、国家科技部和陕西省科技厅的联合资助。


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