Cambiamenti paleoambientali nella zona costiera del Mar Cinese Meridionale nordoccidentale durante gli ultimi 13 mila

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 13540 (2023) Citare questo articolo

281 accessi

Dettagli sulle metriche

I sedimenti marini nelle zone costiere fungono da archivi preziosi per comprendere la storia dell'erosione chimica dei silicati e delle precipitazioni monsoniche estive nelle aree di origine, fornendo informazioni sul clima terrigeno e sull'evoluzione ambientale. In questo studio, abbiamo studiato la dimensione dei grani, i minerali argillosi e la geochimica dei sedimenti recuperati dal nucleo KZK01 nella zona costiera del Mar Cinese Meridionale nordoccidentale negli ultimi 13mila anni prima del presente (kyr BP). I nostri risultati hanno dimostrato che l’indice di cristallinità dell’illite fungeva da proxy affidabile per valutare l’intensità dell’alterazione chimica nell’area della fonte. Inoltre, ha registrato distintamente eventi climatici significativi come gli eventi Younger Dryas e Bond durante l'Olocene. Il motore dominante del monsone estivo regionale dell’Asia orientale è stato identificato nella radiazione solare estiva nell’emisfero settentrionale a basse latitudini. Gli eventi climatici freddi hanno mostrato una consistenza globale, potenzialmente influenzata dalla presenza di calotte glaciali alle alte latitudini. Infine, i nostri dati hanno rivelato una netta transizione a 9.000 anni, evidenziando impatti significativi dello Stretto di Qiongzhou e dell’innalzamento del livello del mare sulle dinamiche climatiche regionali.

L'interazione mare-terra nella zona costiera è dinamica e altamente sensibile; non solo registra la storia passata delle trasgressioni, l’evoluzione dell’ambiente costiero e i cambiamenti del livello del mare, ma fornisce anche informazioni sulle fluttuazioni climatiche, sui cambiamenti degli oceani e dei fiumi, sull’evoluzione ambientale ecologica e sugli impatti antropici sull’ambiente1. La deposizione delle zone costiere svolge un ruolo fondamentale nel preservare le registrazioni dei cambiamenti paleoambientali, fungendo quindi da componente critica all'interno del più ampio sistema "dalla sorgente" al "pozzo" del margine continentale2; pertanto, negli ultimi anni ha suscitato un notevole interesse accademico nel campo della geoscienza. L'area del mare occidentale dell'isola di Hainan è una baia poco profonda semichiusa (Fig. 1). Questa baia riceve materiali clastici terrigeni da fonti come Hainan, lo stretto di Qiongzhou, Guangxi, il fiume Honghe e i fiumi costieri del Vietnam. Il tasso di deposizione di questi materiali è elevato, il che fornisce condizioni favorevoli per lo studio degli eventi climatici su scala temporale centenaria3, e questa regione costituisce un'eccellente area di ricerca per la ricostruzione dell'evoluzione del monsone dell'Asia orientale4,5,6. Il cambiamento climatico globale deriva dall’influenza combinata di fattori naturali e attività umane. Secondo il Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC), l’aumento esponenziale delle attività umane è responsabile del 90% dell’aumento dell’effetto serra. I cambiamenti climatici innescano eventi meteorologici estremi come forti piogge, inondazioni, tsunami e aumento delle temperature, che minacciano gravemente le attività umane e lo sviluppo economico7. L’evoluzione del clima durante il tardo Quaternario ha implicazioni cruciali per le sfide future affrontate dagli esseri umani moderni. Pertanto, risulta particolarmente essenziale studiare l'evoluzione ambientale delle zone costiere a partire dal tardo Quaternario8.

Topografia dell'area intorno all'isola di Hainan occidentale, sistemi fluviali e sistemi di correnti oceaniche attorno alla massa continentale continentale. La figura mostra le posizioni del nucleo KZK01, del nucleo STAT2218, del nucleo PC33811 e della Dongge Cave24, che sono studiati in questo lavoro. Mostra anche le correnti oceaniche invernali ed estive nel Golfo di Beibu25,26,27,28, i dati sulle correnti costiere del Vietnam29, i dati sulle correnti costiere del Guangdong occidentale30, la corrente calda del Mar Cinese Meridionale31 e le correnti superficiali nel Mar Cinese Meridionale32,33.

Le caratteristiche geochimiche dei sedimenti marini registrano la storia dell'alterazione chimica dei silicati e delle precipitazioni monsoniche estive nell'area di origine e forniscono informazioni sull'evoluzione del clima e dell'ambiente terrigeno9,10. Li et al.11 hanno eseguito l'analisi delle componenti principali (PC) utilizzando i dati degli elementi geochimici dal nucleo PC338 nel bacino di Qiongdongnan nella parte nordoccidentale del Mar Cinese Meridionale. Hanno scoperto che il bacino del fiume Rosso è controllato dal monsone dell'estate indiana11. Xu et al.12 hanno trovato una buona correlazione tra l'indice di alterazione chimica del nucleo vicino a CS11 nel bacino profondo settentrionale del Mar Cinese Meridionale e gli eventi freddi a livello mondiale (come YD, H1, H2 e H3), indicando che il l’intensità dell’erosione dei sedimenti in questa regione è stata controllata principalmente dal cambiamento climatico globale su una scala temporale pluricentenaria12. Precedenti ricercatori hanno condotto un ampio lavoro di ricostruzione paleoclimatica intorno all'isola di Hainan, concentrandosi principalmente sulla piattaforma continentale e sulle aree marine semi-profonde, che sono caratterizzate da ambienti sedimentari stabili. Tuttavia, vi è stata una relativa scarsità di studi mirati specificamente alla zona costiera, che offre vicinanza alla terra e una comoda raccolta dei campioni. È fondamentale determinare se i sedimenti costieri abbiano un significato paragonabile ai sedimenti delle acque profonde nella documentazione del paleoclima. Inoltre, è altrettanto importante identificare indicatori efficaci che servano da indicatori di alterazione chimica nei sedimenti costieri.