沉积物研究揭示更新世湖泊死水周期与地球轨道变化之间的联系

东非裂谷湖涵盖了从淡水到高碱性的水系统，具有相当丰富的生态多样性。与此同时，这些裂谷湖泊的沉积库也留下了“高分辨率”的环境记录，使得科学家们能够更好地了解过去几百万年来、与东非人类进化相关的环境和气候背景。在最近发表于地质学（Geology）期刊上的一项新研究中，乔治亚洲立大学研究团队就介绍了他们的最新见解。

马加迪湖西岸俯瞰（来自：Hominin Sites and Paleolakes Drilling Project）

研究一作、来自乔治亚州立大学的 Dan Deocampo 与一支国际研究人员团队在当地开展了钻探工作，以期从东非裂谷的湖盆中收集深层沉积岩芯。

作为古人类遗址与古湖泊钻探工程（HSPDP）的主要工作之一，研究人员检查了马加迪湖（肯尼亚裂谷南部的一个盐碱湖）收集的钻孔岩心沉积物的地质大学记录。

Dan Deocampo 表示：“我们正试图了解地球表面环境在过去几百万年中是如何变化的，以及这对早期人类栖息地产生了怎样的影响”。

在马加迪湖遗址钻采样本

地质化学的分析结果，揭示了这个不寻常的裂谷湖系统近百万年的古环境记录。可知胡波沉积物中的钼、砷、钒等元素的浓度最高。

这些元素的超积累，此前未在其它东非湖泊中观察到，因其通常只在相当的闭塞（euxinic）条件下形成（比如在干旱导致的负水平衡事件期间触发）。

湖中富含硫化物的沉积物中积累的钼含量，无法直接告诉古人类生活的栖息地的结构。但这些生存要素与淡水条件之间的波动，还是可以揭示一些与环境变化有关的信息。

研究团队分析钻采的样品

研究合著者指出，死水事件在大约 70 万年前变得普遍，且随后倾向于在地球轨道变得更加椭圆的间隔期间内发生（周期约 10 万年）。

随着轨道变得越来越椭圆，地球与太阳的距离也被拉大，进而引发季节性的气候大变化。同时此类事件也为该地区在广泛的冰川时期发生的严重干旱事件提供了一个重要的指标。

科学高幅度的环境波动，主力推动了死水与“混合良好”的湖泊条件之间的转变。从而在生物进化的时间尺度上，对植被的可用水量产生了深远的影响。

最后，马加迪湖的地球化学记录，在一定程度上表明了环境变化与哺乳动物物种更替、与 50~32 万年前肯尼亚裂谷南部的中石器时代的首次技术显现有关。

Deocampo 总结道：“对于人类学家来说，这是一个很好的切入点。他们正在思考环境变化的幅度、基因库修改、栖息地结构，以及首次 / 最后出现的变化之间的联系”。

感兴趣的朋友，可移步至近日出版的《地质学》（Geology）期刊查阅全文，原标题为《Orbital control of Pleistocene euxinia in Lake Magadi, Kenya》。