中國日報11月11日電（記者 李夢涵）通過集成分析全球22條海洋巖芯粉塵記錄（圖1），中英瑞三國聯合科研團隊發現，新生代以來，全球主要海盆粉塵沉積通量呈階梯式增長，其顯著躍增期與北半球冰蓋擴張及亞洲、北美、非洲等源區的干旱化進程同步。據此，研究團隊認為，晚新生代以來，全球變冷驅動的大陸干旱化、冰蓋擴張增強的物理侵蝕與風力輸送作用，以及以青藏高原隆升為代表的大地形對水汽的阻隔效應，共同驅動了全球粉塵釋放與海洋粉塵沉積通量的增加。

該研究成果11月11日在線發表于《自然綜述：地球與環境》。

文章的第一和共同通訊作者，中國科學院青藏高原研究所新生代環境團隊昝金波研究員介紹，全球陸地每年釋放的粉塵超過40億噸。作為連接陸地、大氣與海洋的關鍵紐帶，源自干旱、半干旱區的粉塵攜帶鐵、磷等海洋限制性營養元素，通過大氣環流遠距離輸送至海洋并沉降。這一過程對海洋浮游植物產生關鍵的"施肥效應"，不僅有效提升海洋初級生產力，還通過強化"生物泵"效能，將大量二氧化碳從大氣轉移并封存于深海，進而深刻影響全球碳循環與氣候變化。然而，該效應的強度與效率，不僅取決于粉塵輸送通量，更與其源區特性、理化性質、營養元素賦存形態及在輸送過程中的演化密切相關。當前研究多聚焦于粉塵的通量變化，而對"來源-演化-生物效應"這一完整鏈條，尤其是粉塵組成與海洋生物群落的相互作用機制，仍缺乏系統認知，已成為制約粉塵氣候效應準確評估的關鍵瓶頸。

為此，由中國科學院青藏高原研究所新生代環境團隊昝金波研究員與方小敏院士領銜，聯合英國蘭卡斯特大學Barbara A. Maher教授、瑞典烏普薩拉大學Thomas Stevens教授及中國科學院青藏高原研究所吳福莉、楊一博研究員等組成的國際研究團隊，系統綜述了粉塵對全球碳循環與氣候的影響，梳理并揭示出全球主要沙塵源區在地質時期粉塵通量的演化規律、礦物組成及關鍵營養元素含量和賦存形態的差異，評估了其對海洋生態系統的潛在影響；在此基礎上，明晰了粉塵循環在全球生物地球化學循環與氣候變化中的關鍵作用與反饋機制，并指出了該領域未來研究的突破方向。

"這一全球性趨勢在北大西洋、北太平洋、菲律賓海及南大洋等關鍵區域均有清晰記錄。"文章的共同通訊作者，方小敏院士說。研究還進一步揭示，粉塵通量增加對北太平洋和南大洋生產力的影響存在顯著區域差異（圖2）。在南大洋，粉塵是冰期亞南極海域的關鍵鐵源，有效提升了生產力。在北太平洋，其效應則更為復雜：盡管粉塵通量早有增加，但低緯度地區直到中更新世，隨著粉塵自身磷（P）和二價鐵（Fe2+）含量的提升，才引發浮游植物群落從顆石藻向固碳作用更強的硅藻轉變，并強化了南海的初級生產力；而亞北極太平洋因受其他營養源（如上升流）影響，生產力未同步提升。這些差異凸顯粉塵的"施肥效應"不僅取決于通量變化，更由其來源、成分和元素生物可利用性共同決定。證據顯示，亞洲冰川源粉塵因富含活性營養元素（如P和Fe2+），其影響遠高于高度風化的北非粉塵（圖3）。中更新世以來，輸入北太平洋的亞洲粉塵營養通量因青藏高原冰川侵蝕加劇而猛增一到兩個數量級，與該海域生產力和群落突然變化直接對應，證實了不同源區粉塵的施肥潛力存在本質區別。

研究團隊認為，未來粉塵研究三大核心方向為：整合現代觀測、藻類培養實驗與多指標古氣候重建，系統量化全球主要粉塵源區（如撒哈拉、亞洲干旱區）的營養成分及其生物可利用性；利用地球化學指標，在北太平洋等關鍵區域建立粉塵輸入與海洋碳匯的定量關聯，評估其導致的碳匯效應；最終建立包含粉塵組分與生物反饋過程的區域化參數方案，將其嵌入地球系統模型，以顯著提升對粉塵-碳循環-氣候互饋機制的模擬與預測能力。