Batı Himalayaların kuzey yamacındaki ağaç halkalı oksijen izotopları kışın sıcaklık değişikliklerini gösterir.
Himalayalar, buz çekirdekleri, ağaç halkaları ve göl çekirdekleri gibi çeşitli paleoiklim temsili verileriyle paleoklimatolojik araştırmalar için önemli alanlardan biridir. Bu ikame malzemeler arasında, 18O en yaygın kimyasal element indeksidir. Bununla birlikte, mevcut çalışmalar, farklı proxy verilerinin oksijen izotop reaksiyonlarının iklim sinyallerinin farklı olduğunu göstermiştir. Ağaç halkalı oksijen izotopları esas olarak muson yoğunluğunu yansıtır (yağmur veya kuruluk ve ıslaklık gibi hidrolojik ve iklim sinyalleri), buz çekirdeği oksijen izotopları ise sıcaklık değişikliklerini gösterir (Şekil 1). O halde muson bölgesindeki ağaç halkası oksijen izotopları neden sıcaklık değişikliklerini yansıtmıyor?
Araştırmacılar, bunun, ağaç halkası oksijen izotopundaki sıcaklık sinyalini maskeleyen daha fazla muson yağışının neden olduğu "yağış" etkisinden kaynaklanabileceğini düşünüyor. Bu nedenle muson yağışının az olması durumunda sıcaklık sinyalinin yansıtabilmesi gerekir. Bu fikri test etmek için Çin Bilimler Akademisi Tibet Platosu Araştırma Enstitüsü'nden araştırmacılar, muson yağışının daha az olduğu Batı Himalayaların (Zanda İlçesi, Şekil 1) kuzey yamacında ağaç halkası örnekleri topladılar ve ağaç halkası selülozunun 18O'unu ölçtüler ve Meteorolojik veriler, LMDZ-izo izotop modeli, Lagrangian parçacık difüzyon modeli (FLEXPART), buz çekirdeği oksijen izotop dizisi, izotop iklim sinyallerinin istatistiksel doğrulamasından, model mekanizma analizinden ve Dassault buz çekirdeğinin bağımsız doğrulamasından geçmiştir.
Varsayımla tutarlı olarak, Zanda ağaç halkası oksijen izotopları çoğunlukla sıcaklık değişikliklerini ve çoğunlukla kış sıcaklık sinyallerini (Şekil 2) kaydetti ve yağış sinyalleri önemli değildi. Araştırmacılar, daha ileri izotop modeli (LMDZ-iso) simülasyonu yoluyla, yaz aylarında toprak suyunun 18O değişimini etkileyen anahtar sürecin, kışın kar suyunun eridiği Mayıs ayında gerçekleştiğini buldular (katkı oranı% 72.46'ya ulaştı) (Tablo 1). Model simülasyon sonuçlarına dayanarak, araştırmacılar ayrıca kışın sıcaklık sinyalinin ilkbahar karının erimesi ve akış süreçleri yoluyla yaz toprağı suyunun 18O'unu etkilediğini ve böylece 18O ağaç halkasının spesifik iletim sürecine girdiğini ortaya çıkardı (Şekil 3). Ek olarak, araştırmacılar izotop dizisini Dassault Ice Core 18O (Şekil 4) ile karşılaştırdı ve ikisi on yıllık değişimlerde iyi bir tutarlılığa sahip. Daha özel olan ise, yaygın olarak kullanılan buz çekirdeklerinin (1963) tarihi 1962'ye taşınırsa, ikisi çapraz tarihlendirilebilir, bu da Zanda ağaç halkasının oksijen izotopunun sıcaklık sinyalini ve farklı vekil verileri 18O'yu daha da doğrular. Kayıtların karşılaştırılabilirliği.
Bu çalışma, musonun çekirdek bölgesinde yaz yağışının büyük olduğu ve vekalet verilerinin oksijen izotopunun temelde yağış veya ıslaklığın değişimini gösterebileceği anlamına gelir; muson etkisinin zayıf olduğu bölgede yaz yağışlarının daha az olduğu ve vekalet verilerinin oksijen izotopunun ana gösterge olabileceği anlamına gelir. sıcaklık değişimi. Bu nedenle, Himalayalar veya Qinghai-Tibet Platosu'ndaki geçmiş sıcaklık değişikliklerini incelemek için araştırmacılar, batının hakim olduğu bölgede 18O dizisinin kullanılmasını önermektedir.
Araştırma sonuçları yakın zamanda Earth and Planetary Science Letters'da Himalaya'nın kuzey yamacından ağaç halkalı oksijen izotop serisinde Sıcaklık sinyalleri başlığı altında yayınlandı. Liang Eryuan'ın Çin Bilimler Akademisi Alp Ekoloji Laboratuvarı'ndaki araştırma grubunda doktora öğrencisi olan Huang Ru, ilk yazardır ve yardımcı araştırmacı Zhu Haifeng, ilgili yazardır. Araştırma, Ulusal Vakıf Projesi, Çin Bilimler Akademisi A-tipi stratejik pilot bilim ve teknoloji projesi "Pan-Üçüncü Kutup Çevresel Değişimi ve Yeşil İpek Yolu İnşaatı" ve Çin Bilimler Akademisi Üniversitesi Doktora Adayı Uluslararası İşbirliği Eğitim Programı tarafından finanse edildi.
Şekil 1. (a) Batı Himalayaların (siyah kare), Himalayaların ve çevresindeki ağaç halkalı oksijen izotoplarının (1-8, pembe üçgenler), buz çekirdeği oksijen izotoplarının (ac, mavi daireler) kuzey yamacındaki Zanda örnekleme sahasının konumu Form, Namunani, Dasop ve Zuoqiupu buz çekirdeği). Qinghai-Tibet Platosu'ndaki batıya hakim alan, muson hakim alanı ve geçiş alanının bölünmesi Yao ve diğerleri (2013); (b) Zanda örnekleme noktalarında aylık yağış ve sıcaklık değişiklikleri (CRU, TRMM verileri); (c) örnekleme noktaları Artık odun.
Şekil 2. Zanda ağacı halka oksijen izotopu ve CRU (a, 1979-2015), LMDZ4 (b, 1980-2010) örnekleme ızgara verilerinin korelasyon analizi sonuçları. Tmean, Precip-A, 18OP, 18OSW sırasıyla sıcaklık, yağış, yağış izotopu ve toprak su izotopunu temsil eder. Yıldız işareti (*) ve artı işareti (+), karşılık gelen korelasyon katsayılarının sırasıyla% 99 ve% 95 anlamlılık düzeyine ulaştığını gösterir.
Tablo 1. Farklı aylarda kar erimesi, yağış ve yüzey akışının yaz toprağı su izotopuna katkı oranı.
Şekil 3. LMDZ4 modelinde yaz toprağı suyuna kış sıcaklık sinyalinin iletilme süreci. Oklar değişkenler arasındaki ilişkiyi temsil eder ve okların yanındaki katsayılar değişkenler arasındaki korelasyon katsayılarını temsil eder. "*" Ve "**" sırasıyla% 95 ve% 99 korelasyon anlamlılık seviyelerini temsil eder.
Şekil 4. Zanda ağaç halkası (kırmızı çizgi) ve Dassop buz çekirdeğinin (mavi çizgi) oksijen izotopunun karşılaştırılması. (A) ve (b) 'deki ince ve kalın çizgiler sırasıyla yıllık değerleri ve 5 yıllık kayan değerleri temsil etmektedir. (c) ve (d), ağaç halkası oksijen izotopu ve Dassault buz çekirdeği oksijen izotopunun karşılaştırmasıdır. (d), buz çekirdeği sembol yılı 1962'ye ayarlandıktan sonra, iki eşleşmenin daha tutarlı olduğunu gösterir.
