在全球變暖背景下，全球水文變化趨勢備受關(guān)注，已成為科學(xué)家與政府部門(mén)共同關(guān)心的科學(xué)與現實(shí)問(wèn)題。目前的全球水文變化評估工作仍嚴重缺少來(lái)自干旱區的有效數據，在一定程度上降低了預測結果的可靠性。
我國塔里木盆地屬于極端干旱區，缺水在很大程度上限制了區域經(jīng)濟發(fā)展。古水文研究顯示，過(guò)去千年塔里木盆地曾存在一個(gè)“比現在濕潤”的時(shí)期，但是在濕潤期持續時(shí)長(cháng)問(wèn)題上仍存在分歧。
針對以上問(wèn)題，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所新生代地質(zhì)與環(huán)境實(shí)驗室羅布泊研究團隊的李康康博士、秦小光研究員、許冰研究員、顧兆炎研究員和劉嘉麒院士等，聯(lián)合國內外多位研究人員，在全面調查羅布泊無(wú)人區古河網(wǎng)、古植被的基礎上（圖1A-圖1F），系統測定了羅布泊原位古林地的碳十四年代（圖1G-圖1H），進(jìn)一步整合塔里木河流域已發(fā)表的古植被年代與現代林地的樹(shù)輪年代學(xué)結果，建立了獨立、年代可靠、高時(shí)空分辨率的過(guò)去千年塔里木盆地水文變化記錄。
圖1 羅布泊原位古林地與碳十四年代。A.古河道；B.站立的河岸林；C.古河床漂木；D.雅丹區倒臥的樹(shù)干；E.紅柳沙包；F.雅丹頂蘆葦甸層；G、H.古植被碳十四年代
研究發(fā)現，過(guò)去千年流域水文變化具有百年尺度波動(dòng)特點(diǎn)，即豐水期（~1170-1500 CE）-枯水期（~1500-1650 CE）-豐水期（~1650-1900）模式（圖2），表明以往認為塔里木盆地最近千年連續濕潤的觀(guān)點(diǎn)是不準確的。
圖2 塔里木盆地林地年代。左上：盆地范圍內古植被碳十四年代；右上：羅布泊地區古林地碳十四年代；下：重建的過(guò)去千年水文變化記錄。綠色條帶代表豐水期，黃色條帶代表枯水期，實(shí)線(xiàn)為古林地的碳十四年齡分布，虛線(xiàn)為現代林地的樹(shù)輪年代分布
在枯水期結束后，塔里木河下游水系發(fā)生重組（圖3），奠定了現今塔里木河下游水系分布的雛形。提出流域尺度的河網(wǎng)連通性與流量變化控制了尾閭湖泊空間位置變化，為現今塔里木河綜合治理工作（河流分散等問(wèn)題）提供重要參考。
圖3 過(guò)去千年塔里木盆地水系變化示意圖。箭頭指示塔里木河流域河流體系，綠色代表連通性較好，黃色代表連通性較差，問(wèn)號表示缺少該區域植被年代數據
研究成果發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Geology（李康康*，秦小光，Gill Plunkett，David Brown，許冰，張磊，顧兆炎，穆桂金，賈紅娟，殷志強，劉嘉麒. Hydrological fluctuations in the Tarim Basin, northwest China, over the past millennium [J]. Geology, 2024, 52(5): 367-372. DOI: 10.1130/g51962.1.）。研究工作得到國家自然科學(xué)基金項目（42207508，42072215），中科院戰略性先導專(zhuān)項子課題（XDB26020301），新疆科考項目（2022xjkk0300，2021xjkk1104），科技基礎性工作專(zhuān)項（2014FY210500）以及國家留學(xué)基金委公派留學(xué)項目共同資助。
