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重建澳大利亚东南部的古气候历史

发布时间:2019-03-14 22:06:01

在ANSTO领导的协作环境研究中,探索了微量元素作为古气候代理的作用。

古气候是对地球和其他行星上过去气候状态的重建和研究。

根据Carol Tadros及其同事在“全面环境科学”上发表的研究报告,大气中气溶胶中的微量金属沉积在土壤中或来自基岩,并进入洞穴石笋,可用作确认气候事件的代理。 。

该研究将有助于破解来自洞穴石笋(洞穴石笋)的滴水中地球化学信号的复杂性,从而可靠地重建澳大利亚东南部的古气候历史。

Tadros将她的论文作为博士学位的一部分发表。在新南威尔士大学进行的研究,在研究和环境主任Andy Baker教授和ANSTO的Pauline Treble博士的监督下进行。 ANSTO的Stuart Hankin也参与了这项研究。

痕量的钠,钾和锌以及其他元素在气溶胶中作为细颗粒物质被携带,然后沉积在洞穴位置。这些元素可以改变环境研究中使用的滴水的化学成分。

“如果我们知道微量元素可以作为干旱和厄尔尼诺事件的代理,那么当我们及时回顾时,我们可以通过代理确认干旱时期,”Tadros说。

该研究旨在进一步研究控制滴水化学特征变化的来源和过程。

Carol检查了雪山中Harrie Wood Cave的滴水数据,该数据是在十年内收集的。

“我们还收集了土壤以确定其成分,并通过实验研究了这些富含粘土的土壤中元素的流动性。我们收集了基岩样本,并可以在现场运行四年的气溶胶采样器,”Tadros说。

该地区和澳大利亚东部的气候特征是丛林火灾,沙尘暴,旋风和极端降雨变化。

热带太平洋大气和海洋之间的相互作用,即厄尔尼诺/南方涛动(ENSO),增加了澳大利亚东南部的降雨变化和极端天气事件。

“该区域的基于痕量元素的文献可以将工具记录扩展到过去,从而使我们能够建立对气候系统基线自然变率的理解,”Tadros说。

“然而,为了准确地解释这些档案,我们需要充分了解洞穴滴水中微量元素变化的原因。”

虽然众所周知,洞穴滴水中微量元素和主要元素的浓度取决于它们的来源,但研究证实,在对比降雨条件下,场地特定的水化学过程也会影响其组成。

“微量元素非常特定于一个场地,你还需要了解气候变化时洞穴内部和洞内的水文过程,”塔德罗斯说。

研究人员证实,在潮湿和干燥期间,洞穴区域会发生两种不同的水化学过程。

“在我们量化了大气和基岩对滴水的贡献之后,我们发现富含粘土的土壤中富含痕量金属,钠,钾和锌。它就像一个水槽,用于保留这些元素从干燥到潮湿条件的转变促进了土壤区域的化学过程,然后土壤区域将金属移动到土壤中并通过土壤剖面渗透。“

“在干旱期间,钾的浓度相当稳定。土壤中含有所有的钾。但是当拉尼娜条件下场地水平衡增加,水开始通过它时,粘土结构的缓慢风化释放了夹在中间的钾。粘土矿物中的层。“

土壤中发生的其他过程,如阳离子交换和胶体动员,被发现可以改变滴水中的钠,镁,锶和锌浓度.Tadros及其同事确定镁和锶/钙的比例可以用作干旱的代表。石笋档案。

“这是一种新的方法,因为我们对整个岩溶系统有了多方面的理解。利用质量平衡方程,我们限制了场地特定来源和岩溶/土壤地球化学过程的贡献。我们现在有了新的地球化学工具来申请玄武岩研究,“塔德罗斯说。

“现在我们知道哪些微量元素作为古气候代理显示出特殊的希望,我们将尝试将其应用于现代的纪念碑,”Tadros说。

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