火普遍存在于自然界,是影响生态系统变化的重要生态因子。此外,火事件的发生与社会民生息息相关,直接影响区域人口的生活,在人类发展进程中起到重要作用。研究表明,火灾事件的发生与气候变化以及植被变化密切相关。此外,人类活动对全新世的野火演化也产生了重要影响。全新世以来,随着全球增温和人类活动加剧,火的演化规律和发生机制愈加复杂,因此恢复全新世的古火历史,分析古火的演化规律及其驱动因素具有突出的现实意义。系统性地研究全新世火活动的时空演变规律,可以更清晰地理解火活动机制与区域性气候、植物变化的关联,同时有助于预测未来火的演化趋势。
安达曼海周边地区位于热带印度季风影响的核心区,尽管已有不少研究人员对安达曼海周边地区单独地点的全新世古火灾变化进行了调查,但他们是以孢粉等为主要研究对象,火灾活动演化规律不是其研究重点。因此,目前关于安达曼海周边地区整体区域性火灾活动的演化规律以及可能的驱动因素研究仍相对薄弱。为了解安达曼海周边地区火灾活动的演化以及可能的驱动因素,中国科学院南海海洋研究所的梁诗晴、罗传秀等研究人员对安达曼海南部的海洋钻孔ADM-C1进行了深入分析,并综合安达曼海周边地区的其他炭屑记录,重建了全新世以来安达曼海周边地区火灾活动的演变过程。安达曼海周边地区示意图
研究发现
研究表明,尽管点火、火灾天气和植被组成在各地不尽相同,导致火灾发生频率在区域和地方范围有所不同,但全新世安达曼海周边各地的火事件发生频率变化具有广泛同步性。火灾活动的发生频率受到区域性植被和降水变化影响,并最终受控于印度夏季风强度的变化。火灾活动的历史变化
12.0~9.0 ka BP:安达曼海周边区域火灾活动的发生频率呈下降趋势,反映了印度夏季风降水逐步增加以及木本植物含量逐渐上升的区域环境。
9.0~5.0 ka BP:区域火灾活动的发生频率较低,受到较高的印度夏季风降水量和区域木本植物含量的制约。
5.0 ka BP 后:高频的区域火灾活动更多反映了印度夏季风降水的降低。
ADM-C1 钻孔年龄—深度模型建立所用的AMS14C 测年数据
ADM-C1 钻孔年龄—深度模型及沉积速率
ADM-C1 的炭屑结果
生成安达曼海周边区域火灾活动曲线所用到炭屑记录所在的钻孔信息
参与生成安达曼海周边火灾活动曲线的各钻孔炭屑记录
安达曼海周边区域内7条炭屑记录转换的Z分数及其集成结果
安达曼海周边区域性和地方性火灾活动曲线
无法区分粒径大小的炭屑记录转换的Z分数及其集成结果
安达曼海周边区域火灾活动曲线对比
其他影响因素
研究结果还表明,全新世安达曼海周边区域火灾活动发生频率与厄尔尼诺—南方涛动强度、印度洋偶极子位相和热带辐合带位置的变化相关。5.0 ka BP以来,随着ENSO强度的增加以及ITCZ的南移,安达曼海周边火灾活动的发生频率增大。3.0 ka BP以来,IOD模态处于正位相阶段,安达曼海周边降水减少,导致其火灾活动高频发生。全新世安达曼海周边区域火灾活动与其可能的影响因素的比较
全新世安达曼海周边区域的火灾活动曲线与区域内的降水记录之间的相关性系数
注:X1 为区域火灾活动记录;X2 为苏门答腊岛Tangga 洞穴石笋δ18O 的记录;X3 为ADM-C1 钻孔的δ18Osw 记录;X4为钻孔ADM-C1 的热带—亚热带阔叶乔木花粉的百分含量。**在0.01级别(双尾),相关性显著。所有记录均已经过0.1 ka 的间隔进行插值和计算。
结论
本文通过对安达曼海南部的海洋钻孔ADM-C1的炭屑进行分析,并综合安达曼海周边地区的7个炭屑记录,重建了全新世以来安达曼海周边区域的火灾活动历史,并讨论了该区域的火灾活动与气候和植被的相互关联性。研究结果提升了对安达曼海周边区域的火灾活动与气候、植被之间长期相互关联性的认知,为该区域全新世以来的古环境古气候研究提供更多的依据。