中国科学院重建黄土高原气候变化历史并提出7.2ka冷事件可能导致文化中断

中国科学院地球环境研究所刘星星副研究员团队在黄土高原西部大地湾遗址开展了系统的古气候与古环境研究。在AMS¹⁴C定年基础之上，采用有机碳（OC₄₀₀）、总氮（TN）等多指标重建了1.4万年以来该地区的气候变化历史。研究结果表明，大地湾剖面有机碳和总氮在7.2 ka显著下降，表明此时植被生产力显著降低，东亚夏季风减弱。通过与全球高分辨率冰芯、湖泊、海洋和石笋δ¹⁸O等记录对比发现，7.2ka冷事件可能是一次全球性变冷事件（图1）。这次冷事件与北大西洋淡水强迫叠加太阳辐照度下降有关。

图1 大地湾记录与其他古气候指标对比

基于黄土高原西部多处遗址的考古样品¹⁴C 年代汇编，结合概率密度以及核密度对比结果发现，7.2 ka期间黄土高原西部遗址分布范围显著缩小（图2），与大地湾文化 I-II 期之间的“文化间歇”在时间上高度重合。结合该期东亚夏季风显著减弱的证据，我们推测环境承载力下降、农业生产力受限及采集效率降低，可能是导致大地湾遗址阶段性弃置（文化中断）的重要原因之一。

图2 大地湾有机碳（OC₄₀₀）记录与¹⁴C概率密度分布的对比，以及¹⁴C考古记录的核密度分布变化。

该成果发表于国际期刊Catena上，第一作者为硕士研究生秧钰清，通讯作者为刘星星副研究员。研究工作得到了中科院战略先导专项、国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会项目等联合资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2025.109448