▲圖說：季風降水將赤道地區的水汽輸送到西南沙漠地區，使得該地的自然景觀相對於世界其他沙漠呈現出更加明顯的生物多樣性。
通過分析數千年來積累在深海沉積物中的陸生植物葉蠟痕跡，美國亞利桑那大學的研究團隊重建了墨西哥北部季風活動的歷史資料，並於9月3日將研究結果在線發表在《自然·地球科學》（Nature Geoscience）雜誌上。該研究結果幫助解決了一個長期存在爭議的問題——季風活動是否會隨著覆蓋整個北美的冰蓋帶來的寒冷而停止，或者僅僅是被抑制了？
根據最新研究，在兩萬年前的末次盛冰期時，猛獁象和其他史前巨獸正在現在的墨西哥北部和美國西南部漫遊，當時夏季的降雨佔了年降雨量的35%（如今這一比例是70%）。夏季風帶來了赤道地區的水汽，緩解了美國西南部、墨西哥西北部的夏季高溫和乾旱，也使得索諾蘭沙漠成為最具生物多樣性的沙漠之一。論文的第一作者Tripti Bhattacharya說：“雖然季風是西南沙漠的標誌性特徵，但是我們對它的長期變化卻知之甚少。我們發現西南季風在冰期並沒有完全停止，只是受到了抑制。雖然當時大氣環流急劇變化，但季風存在區域持續性的氣候特徵。”
之前的研究中並沒有得到確定性的結果，一部分的原因是由於我們所能得到的歷史資料是片段的，而不是連續的。有一些研究者也通過分析土壤中的化學信號和保存在貝丘中的植物得到了有價值的研究，表明在末次冰期，季風是持續存在的。而另一些基於氣候模式的研究則認為末次冰期時季風中斷了。
Bhattacharya和她的共同作者使用新方法發現了一本被遺忘的、未被打開的“氣候記錄冊”。在海平面以下1000米，加利福尼亞灣的缺氧地帶，由於沉積物很大程度上不會受到食腐者和微生物活動的干擾，因此共同作者Tierney和她的團隊能從海底泥中分離出葉蠟化合物，而這種化合物可以用於重建乾旱期和雨期。季風降水中含有更多的氘元素（氫元素的同位素，相對原子質量大於常見氫元素），主要來源於赤道水汽中的重水。而冬季降水信號中氘元素比例較小。將保存下來的植物葉蠟中同位素比例與加州海灣地區的季風降水聯繫，我們可以拼接出西南地區歷史季風活動。
瞭解歷史季風有利於我們更好的預測未來全球變暖情境下的季風變化。Bhattacharya認為雖然不能完全以歷史情況來推論，但它卻是一個幫助我們理解區域氣候變化的自然實驗。如果我們能很好的理解過去區域氣候變化對於全球氣候變化的響應，那麼我們就能更好的預測區域氣候對於未來氣候變化的響應。
Tierney說：“現在的問題是——對於全球變暖情境下季風的變化，各模式之間存在模擬結果不一致的情況。”我們的研究也可以幫助搞清楚為什麼模式之間存在不一致，以及為預測未來的情景提供一些限制條件。為了驗證冷期季風變弱，暖期季風變強的假設，Tierney團隊未來打算關注末次間冰期和上新世時期（大氣中溫室氣體與如今相當）的季風變化。
編譯：安謐
審稿：阿淼
來源：http://h5.scimall.net.cn/register?from=wechat
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