Elemental and Isotopic Signatures in the Sediments Influenced by Seal Excrement on Antarctic Fildes Peninsula and Their Po- tential Paleoecological Applications

The elemental and isotopic signatures in the sediments influenced by seal excrement on Antarctic Fildes Peninsula are examined for their potential palaeoecologlcal applications. The seal hair abundance in sediments exhibits remarkable fluctuation versus depth, indicating similar changes in historical populations of the seals visiting the marine terrace. The combination of δ^13 C, total organic carbon concentration （TOC）, total nitrogen concentration （TN） and atomic C/N ratio shows that the organic matters in sediments with numerous seal hairs have a marine origin and are predominantly derived from seal excrements. The large δ15 N values in sediments are attributed to trophic enrichment and NH3 vollatilization processes. The large variations in the δ^15 N values and the negative correlation between the δ15 N values and the seal hair abundances seem to be the results of changes in the paleoclimates and the volatilization rates of the ammonia produced in the seal excrements. The 87 Sr/86 Sr ratios in the acid-soluble fraction of sediments are interpreted as a mixture of the ones from the seal excrements （30%-50%） and the chemically weathered local bedrocks （70%-50%）. The calculated proportion of seal-derived Sr based on the ^87 Sr/^86 Sr ratios has a significant correlation with seal hair abundances in sediments. These results suggest that δ15 N values and the ^87 Sr/^86 Sr ratios in the acid-soluble fraction of sediments were influenced by seal excrements, similar to seal halt numbers, and thus can potentially be used to estimate the historical seal population in the Antarctic region.     

南海湖泊沉积物中的陆源粉尘记录

对采集于南海西沙东岛"牛塘"的湖泊沉积柱(DY6)进行元素、粒度、显微成像、扫描电镜及场发射能谱分析。元素分析结果表明,Ti、Al元素在沉积柱中的含量远高于3个主要沉积端元(珊瑚砂、鸟粪和植物),具有外源的特征,在Ti和Al的高值层位中存在较多不溶于酸的粉尘颗粒,与春季合肥地区收集到的北方风尘颗粒形貌特征相近,粒径相对较小,也与季风携带沉降于朝鲜半岛和南海北部海域的风尘形貌相似;X射线能谱分析结果显示,这些粉尘颗粒物成分以硅酸盐岩和石英为主,很可能是东亚冬季风携带下源自亚洲大陆的沉积;沉积物中Ti和Al的含量变化可以用于指示历史时期南海中北部海域陆源粉尘颗粒的沉降通量。     

Preliminary determination of calcium,phosphorus,and the calcium/phosphorus ratio in cortical bone of Chinstrap penguin using synchrotron X-ray fluorescence analysis

Synchrotron radiation X-ray fluorescence (SR-XRF) approach was applied to analyzing of Chinstrap penguin (Pygoscelis Antarctica) cortical bone. The method enabled the in situ determination of Ca and P concentrations and the Ca/P ratio in cortical bone. The preliminary results show that: (1) there is the bone site-related difference for Ca and P concentrations. The mean values for the investigated parameters (on a dry-weight basis) are: 30.7% (Ca) and 14.9% (P) for the femoral cortical bone, 21.4% (Ca) and 11.5% (P) for wing cortical bone. (2) The variation for the Ca/P ratio in cortical bone is lower than those for Ca and P separately. This is in agreement with the previous report that the specificity of the Ca/P ratio is better than that of Ca and P concentrations and is more reliable for the diagnosis of bone disorders. The authors suggest that further studies be conducted to establish normal values of Ca, P and Ca/P ratio for polar animals and provide a basis for the diagnosis of bone disorders.     

过去1100年来南海降雨量和热带气旋频数在增加

和目前全球变暖背景下的气候变化一样,最近几十年热带气旋数目和强度的变化可能受到自然因素和人类因素的双重影响[1],为了客观评估全球变暖在过去热带气旋变化中的地位,我们就需要知道自然条件下热带气旋的变幅.     

北极新奥尔松地区湖泊沉积物色素含量变化及环境意义

大量的古气候资料和现代器测数据表明,最近100年来北极气候经历了明显的变暖过程,这必然会对脆弱的极地湖泊生态系统产生影响。以北极新奥尔松地区的湖泊沉积柱样为研究对象,对其中4种色素(叶绿素及其衍生物CD、总胡萝卜素TC、蓝藻叶黄素Myx和颤藻黄素Osc)进行了分析,结合其他物化指标如碳酸钙含量、TOC等,从历史演化的角度重点探讨了新奥尔松地区最近100年以来湖泊初级生产力演化过程。结果表明,在相对寒冷的小冰期,气候对湖泊中藻类的生长不利,湖泊生产力下降,沉积物中色素含量出现低值,生物硅含量降低;表层5cm(对应约1890AD)沉积物中有机质含量显著升高,各色素含量均明显增加,表明小冰期后气温上升,导致湖泊藻类生长迅速,湖泊生产力大大提高,但此时生物硅仍保持在相对较低的水平,这可能与其他藻类的竞争生长有关。最近100年,沉积物中Osc/Myx比值不断降低,表明该湖泊中蓝藻含量不断上升,暗示北极地区人类活动的增强可能导致湖泊营养水平增加。     

东南极米洛半岛近地面大气CH_4浓度及其δ~(13)C的时空变化特征

在中国第22次南极科学考察期间,采集了东南极米洛半岛不同地点近地面大气样品,在室内分析了样品中CH4浓度及其δ13C值,结果表明:该半岛近地面大气CH4平均浓度为(1.87±0.12)ppm,略高于全球大气甲烷平均浓度;白天10:00和夜间22:00大气CH4浓度的夏季变化呈现较大波动,与气温存在响应关系;其δ13C值变化范围为-39.31‰--37.56‰,平均值为(-38.26±0.52)‰。对米洛半岛及周边不同地点大气CH4浓度及其δ13C的分析结果表明:大气CH4浓度的空间变化范围为1.74-2.56ppm,δ13C值的变化范围为-39.31‰--31.25‰;CH4的δ13C值随其浓度的增加而增加。本文还讨论了影响米洛半岛大气CH4浓度及其δ13C值的因素。     

近50年来南海西沙群岛海域气候异常的ENSO效应

利用1958-2005年(共48年)有关南海西沙群岛的气象资料与ENSO观测资料,从气温、降雨、台风3个方面研究南海西沙群岛海域气候异常与ENSO事件之间的关系.结果表明,南海西沙群岛海域气候异常与ENSO事件存在非常密切的关系,具体表现如下.气温方面,南海西沙群岛海域逐月气温距平百分率与月ENSO指数存在显著的统计正相关关系,在厄尔尼诺期间一般表现为气温偏高(正距平),拉尼娜期间则相反;功率谱分析显示该地区气温异常存在明显的周期性,并且周期与ENSO事件的周期非常一致.降雨方面,年平均ENSO指数与西沙群岛海域年降水量存在显著负相关,典型拉尼娜年的降雨量比厄尔尼诺年多约50%.台风方面,ENSO指数与到达该地区的热带气旋频次存在显著的统计负相关关系,在厄尔尼诺期间的热带气旋频次比拉尼娜期间明显要少.     

东南极拉斯曼丘陵中晚全新世湖泊生物量的变化记录

对东南极拉斯曼丘陵莫愁湖ZH沉积柱进行了生态地质学的研究,通过AMS-14C定年构建年龄框架,采用550℃烧失量、粒度和元素地球化学指标等,恢复了中晚全新世该地区较高分辨率的湖泊生物量记录。结果显示,距今6600-6100年、5400-4800年、4650-3750年和3500年-2850年为莫愁湖生物量高值期,气候相对温暖适宜,湖泊生产力旺盛;距今6100-5400年、4800-4650年和3750-3500年为湖泊生物量低值期,气候相对寒冷,湖泊生产力相对较弱。而且在整体较暖的气候环境下,出现了其它无冰区沉积物中鲜有记录的距今4800-4650年、4400年前后和3750-3500年的气候快速变冷事件。根据莫愁湖湖泊生物量恢复的东南极拉斯曼地区高分辨的气候变化特征,与太阳活动强度和东南极大陆冰芯记录相吻合,为东南极中晚全新世多样的气候格局研究提供了新的依据。     

南极纳尔逊冰缘沉积物元素地球化学特征及其化学风化作用研究

本文对西南极地区纳尔逊冰盖边缘N1沉积序列化学元素组成特征和风化作用地球化学过程进行了研究。结果表明:N1沉积序列中元素的组成与该地区玄武质火山岩的化学组成具有密切的关系,该序列沉积物是自然环境下风化的产物,因此本文分析样品元素的平均含量可以作为该地区冰缘沉积物的背景值;冰缘沉积物所记录的源区化学风化作用强度显得非常微弱,处于脱Ca、Mg、Na早期风化阶段,碎屑矿物的风化过程多处在蒙脱石阶段;沉积序列中元素的活动强度及其比值变化,反映了局部的风化作用强度不同和气候环境的变化。上述研究结果有助于进一步研究南极冰缘环境的演变。     

同步辐射加速器X荧光分析技术在极地环境研究中的应用

本文简要介绍了同步辐射器X荧光(SRXRF)技术的分析原理和特点。概述了该技术在极地环境研究中的应用,并对其发展前景进行了展望。