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由我國科學家領銜的一項研究發現，亞洲粉塵的二價鐵含量對太平洋地區的浮游植物生長更為關鍵，而青藏高原冰川侵蝕過程可能是亞洲粉塵鐵化學形態變化的關鍵因素。這項研究為深入理解“亞洲粉塵鐵輸入增加、海洋生物固碳作用增強、大氣二氧化碳降低、全球氣候變冷”這一碳循環正反饋機制提供了直接證據。這項研究由中科院青藏高原所新生代環境團隊昝金波和方小敏研究員聯合國外科學家共同完成，發表在日前出版的國際學術期刊《美國科學院院刊》上。

該文章的第一和共同通訊作者昝金波介紹，地球生態系統海洋的營養物質通過河流和粉塵補充，大陸粉塵攜帶的鐵元素在風力搬運作用下進入海洋，引起浮游生物增加，并消耗大量的二氧化碳，緩解溫室效應的危害，稱之為粉塵的“鐵肥料效應”。已有觀測表明，亞洲內陸大氣粉塵中鐵元素等營養物質通過高空西風環流傳輸到西北太平洋地區，促進了浮游植物的繁盛。那么，地質歷史時期，亞洲內陸粉塵是否同樣可以通過“鐵肥料效應”強化北太平洋生物固碳作用，并對全球氣候環境產生重大影響？

為此，研究團隊自2006年起開始尋找亞洲內陸粉塵長時間尺度記錄——在塔里木盆地南緣、西昆侖山北坡，團隊發現了迄今為止亞洲內陸厚度最大、沉積速率最高的黃土古粉塵堆積——沉積厚度達671米，起始年齡約為360萬年。衛星觀測以及地球化學追蹤物質來源均證實，塔里木粉塵是北太平洋海洋沉積物鐵等營養元素的主要來源。

由此，團隊重建了亞洲內陸粉塵360萬年以來，鐵化學形態組成和含量變化歷史。通過分析黃土古粉塵序列樣品以及小于5微米黃土顆粒組分的鐵氧化物種類和含量，研究團隊發現，約距今80萬年前的中更新世開始，隨著全球變冷以及北半球中高緯地區山地冰川的急劇增加，青藏高原的冰川侵蝕作用顯著增強，導致塔里木粉塵鐵氧化物突然從赤鐵礦轉變為磁鐵礦，同時，鐵元素總含量和高生物活性的二價鐵含量急劇增加。

研究團隊進一步計算表明，中更新世氣候轉型期之后，亞洲內陸干旱區輸送至北太平洋的鐵元素總含量以及二價鐵通量分別增加了約70%和約120%，極大促進了北太平洋生物物質的繁盛，并可能改變了浮游植物種群結構，大量消耗了大氣中二氧化碳，造成全球氣候進一步變冷。