最新研究：吳哥文明消失或與大洪水有關_風聞

來源：西安日報  2019-9-3

　　泰國合作者朱拉隆功大學地質系Sakonvan Chawchai助理教授（左一）、洞穴管理者（中）、譚亮成研究員在可蘭洞附近合影。（由受訪者提供）

　　中科院地球環境研究所譚亮成研究員領銜的國際研究團隊，日前在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上發表了2700年中印度-太平洋地區降雨變化的最新研究成果。他們還建立了一條新的、涵蓋過去2000年的熱帶輻合帶（ITCZ）移動指數記錄，以反映熱帶赤道地區降雨帶的南北移動。該研究的另一個亮點，是揭示14世紀末到15世紀初的極端降水事件對吳哥文明消失的可能影響。

　　泰國石筍揭示熱帶地區降雨變化驅動機制

　　為什麼要做這樣的研究？譚亮成介紹，熱帶地區是全球氣候變化的關鍵區域。該地區的降雨變化不僅影響着世界上40%的人口和全球生態系統的穩定性，而且對全球水文循環和能量平衡起着十分重要的作用。20世紀後半葉，隨着全球變暖，北半球熱帶地區的降雨呈下降趨勢，但其原因到底是自然變化（如火山噴發、內部海氣濤動）還是人類活動（如硫酸鹽氣溶膠和温室氣體的排放），至今爭議不休。由於缺乏對熱帶地區降雨變化驅動機制的完整理解，目前對未來降雨變化趨勢的預測存在完全不同的觀點。一些研究認為，全球變暖將會使熱帶地區降雨增加，導致“濕潤的地方變得更濕潤”或者“暖的地方變得更濕潤”。然而，也有觀點認為，在全球變暖的背景下，熱帶地區降雨將會減少。為了更好地理解熱帶地區的降雨變化，有必要在更長的氣候背景下研究其特徵和驅動機制。

　　這個國際團隊包括亞洲、澳洲、美洲和歐洲等17所研究單位的科研人員。他們從2010年開始，在地處ITCZ中心區的泰國南部可蘭洞（Klang Cave）開展研究工作。有意思的是，這個洞穴一半在海里、一半在陸地，洞穴温度比較穩定，常年低於地表温度。這項研究採集了3根石筍，通過高精度的放射性同位素測年方法，測定了石筍的年代，測年精度最高達到0.5年的誤差。

　　氣候研究要用到的石筍，是生長在洞穴中的一種碳酸鈣次生沉積物。從地球上海洋誕生以來，時時刻刻都發生着冷暖乾濕的變化。石筍的生長離不開滴水的作用，而每一滴滴水都攜帶着當時的氣候信息，並把這些秘密悄然“鎖”在了石筍中的礦物晶格當中。為了探索它的秘密，首先需要知道石筍有多少歲？從哪一年“活”到了哪一年？通過放射性同位素測年，就可以得到石筍的年齡。然後，利用物理化學手段，從石筍中可以提取出其每一時間段內的“秘密”，便可以知道在它生長時間段內的氣候變化狀況。

　　科研人員發現，可蘭洞石筍的氧同位素和區域降雨量有負相關關係，進而通過石筍氧同位素反演了中印度-太平洋北部地區過去2700年的降雨變化歷史。研究結果顯示，過去2700年中印度-太平洋北部地區降雨呈長期下降趨勢，與北半球熱帶其他地區如東南亞、中美洲、加勒比海的古水文記錄一致，而與南半球熱帶地區如非洲東部、西太平洋暖池、熱帶太平洋東部和南美等地區的降雨增加趨勢相反。這體現了長尺度上南北半球夏季太陽輻射對各自熱帶降雨變化的驅動作用。

　　研究顯示：吳哥文明消失很可能與大洪水有關

　　為了研究這一區域百年到十年尺度的降雨變化，研究人員去掉了石筍氧同位素的長期趨勢。他們發現，在現代暖期和中世紀暖期，中印度-太平洋地區南北部降雨均顯著減少。值得注意的是，他們的研究結果顯示，14世紀末期到15世紀初這一區域存在持續數十年的極端降雨事件。這一區域在公元9世紀到15世紀前期曾經存在一個很繁盛的文明——吳哥王朝（公元802-1431）。吳哥王朝極盛時，佔有今柬埔寨全部、泰國及老撾大部、越南及緬甸南部，是東南亞歷史上最為強盛的國家，對中南半島幾乎所有國家都產生了重大影響。然而，如此發達的國都在15世紀初突然被廢棄。其原因眾説紛紜，有人曾提出是乾旱導致的。

　　譚亮成團隊的工作成果顯示，很可能是持續數十年的強降雨造成的大洪水，大大削弱了吳哥王朝的國力，導致了外敵入侵以及王城的廢棄。這和考古記錄中發現的吳哥城市排水系統的沖毀時間一致。另外，他們還通過進一步分析，發現千年前的中世紀暖期和現代暖期中印度-太平洋地區乾旱的空間模式與厄爾尼諾事件發生時期類似。

吳哥寺主體建築，新華社圖片

　　服務 “21世紀海上絲綢之路”建設

　　熱帶地區的降雨變化，受到厄爾尼諾-南方濤動等因素的影響。因此，他們通過泰國南部和印尼石筍重建的中印度-太平洋北南地區降雨的差值，構建了一條新的ITCZ南北移動指數記錄。結果顯示：在過去2000年，ITCZ存在整體南移的趨勢，和南北半球副熱帶地區温度梯度有關。在中世紀暖期的前期以及現代暖期，ITCZ的平均位置偏南。據此，他們認為20世紀以來熱帶北部地區的乾旱趨勢類似於歷史暖期，主要由於厄爾尼諾活動的增強以及ITCZ的南移導致。人類活動對北半球熱帶地區降雨變化造成的影響，還沒有改變自然變化的趨勢。

　　過去暖期降雨變化研究，可以為全球變暖下未來趨勢變化提供歷史相似型，並有助於改善氣候模式的精度。該項研究有助於加深對中印度-太平洋地區歷史時期降雨變化以及ITCZ動力演化的理解，為進一步提高我們預測全球變暖背景下這一重要地區未來降雨變化的能力提供古氣候學的理解，服務 “21世紀海上絲綢之路”建設。該研究得到國家重點研發計劃“亞洲季風變異及突變事件”、陝西省傑出青年科學基金以及中科院青促會優秀會員項目等資助，是中科院地球環境研究所“一帶一路”計劃的系列研究成果。