中科院青藏所：研究揭示全球稳定同位素“反高程效应”原因

日前，中国科学院青藏高原研究所宣布，环境变化与多层过程研究所余武生研究员与美国俄亥俄州立大学罗尼·汤普森教授，澳大利亚詹姆斯库克大学Stephen Lewis博士合作，发现在全球范围内，从大气水汽稳定同位素的新视角，可以系统揭示不同地表介质中稳定同位素反高程效应的原因，并对今后利用稳定同位素重建古高地的工作提出了重要建议这项研究结果于7月28日在线发表在《自然—通讯》杂志上

青藏高原的隆升历史，尤其是新生代青藏高原的古高度变化，是地球系统科学研究的重点，热点和难点古海拔重建方法主要有古生物学，稳定同位素古高度计和簇同位素温度计其中稳定同位素古高度计方法最为成熟，已广泛应用于青藏高原，阿尔卑斯山，安第斯山和落基山的古海拔重建

稳定同位素法重建古海拔是基于稳定同位素的海拔效应原理，即伴随着海拔的逐渐升高，地表介质中的稳定同位素值逐渐降低但这种方法假设几百万年来气候条件基本不变，显然不符合实际情况这导致通过该方法重建的结果与通过其他方法获得的结果不一致

最近几年来，研究人员发现，全球部分地区不同地表介质中的稳定同位素存在一种反海拔效应的异常现象，即这些介质中的稳定同位素伴随着海拔的升高而增加反海拔效应理论的出现与稳定同位素古高度计的理论基础相冲突，阻碍了古海拔重建的发展

目前，稳定同位素在不同地表介质中出现反抬升效应的原因尚不清楚文章通讯员俞武生介绍，研究团队发现，美国西部和亚洲干旱地区对流层中层的水汽稳定同位素存在反海拔效应，其空间分布格局与地表介质稳定同位素基本一致

此外，研究结果为理解不同海拔冰芯的稳定同位素记录提供了新的思路合著者汤普森教授注意到，青藏高原北部古里亚冰川顶部6700米处冰芯的平均氧同位素值高于6200米处的冰芯研究结果解决了他的困惑汤普森教授说，‘反抬升效应’提出了一个重要的科学问题，它可以解释更长时间尺度内稳定同位素记录的异常变化