湖泊沉積揭示了快速氣候震蕩與中國古代社會(huì )動(dòng)亂的復雜關(guān)系
????在古代東亞，中國農業(yè)文明在約4000年前的 “中原地區”出現，并伴隨著(zhù)反復出現的大規模社會(huì )動(dòng)蕩，主要包括持續十年到上百年的內部農民起義和外部北方游牧部落的入侵，深刻地影響了社會(huì )結構和王朝更替。過(guò)去的研究提出氣候變化在社會(huì )動(dòng)亂過(guò)程中發(fā)揮重要作用，然而，了解氣候變化在中國古代大規模社會(huì )動(dòng)蕩中的作用仍然是一大挑戰。主要原因在于缺乏可靠的高分辨率干濕變化記錄，限制了對古代社會(huì )動(dòng)亂中氣候變化所扮演的角色的準確認識。
????針對這一現狀，中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所湖泊沉積與環(huán)境演變研究室孟先強副研究員及團隊成員聯(lián)合南京大學(xué)和美國加州大學(xué)圣巴拉拉分校等科研人員，基于我國北方黃土高原小型湖泊地球化學(xué)和礦物學(xué)組成，獲得了過(guò)去5000年的高分辨率干濕變化的新記錄，揭示了快速干濕變化與古代中國社會(huì )動(dòng)亂的關(guān)系，為理解古代社會(huì )動(dòng)亂與王朝更替等提供了新的視角。研究成果近期以Rapid wet-dry climatic oscillations and large-scale social unrest in ancient China為題發(fā)表在著(zhù)名學(xué)術(shù)期刊Science Bulletin。
????研究人員利用湖泊沉積物中碳酸鹽同位素組成重建了干濕變化。在封閉的北蓮池湖泊，沉積物內源碳酸鹽的氧同位素反映了湖水的同位素組成，后者是降水和蒸發(fā)過(guò)程平衡的結果。因此，湖泊內源碳酸鹽的氧同位素揭示了降水和蒸發(fā)之間的差異，即干濕變化。然而，沉積物中碳酸鹽氧同位素還可能受外源碳酸鹽的干擾，利用形態(tài)學(xué)觀(guān)察、礦物學(xué)特征和地球化學(xué)組成系統論證了北蓮池碳酸鹽為內源成因，表明北蓮池湖泊沉積物氧同位素組成反應了干濕變化。
圖1 研究地理位置
????基于北蓮池的碳酸鹽氧同位素記錄的干濕變化，研究人員發(fā)現過(guò)去5000年出現3個(gè)濕潤時(shí)期和4個(gè)干旱時(shí)期，濕潤時(shí)期主要由高降水量控制，而干旱的時(shí)期則由溫度、降水和風(fēng)速協(xié)同控制。表明干旱時(shí)期可能發(fā)生在不同的降水幅度下，挑戰了傳統認為的干旱氣候只發(fā)生在低降水的認識。
圖2 過(guò)去5000年干濕變化與其他氣候記錄的對比
????進(jìn)一步利用干濕變化記錄和發(fā)表的溫度降水記錄，嘗試建立氣候變化與大規模社會(huì )動(dòng)蕩之間的聯(lián)系。中國古代的三個(gè)大規模國內社會(huì )動(dòng)蕩事件，主要包括春秋戰國、魏晉南北朝和五代十國時(shí)期，北方地區的戰爭頻率主要發(fā)生在冷干時(shí)期，表明氣候惡化降低土地生產(chǎn)力并加速生態(tài)惡化，這可能會(huì )導致由于反復出現的糧食短缺而引發(fā)內戰。相比之下，我們觀(guān)察到氣候與大規模外部侵略事件之間存在更為復雜的關(guān)系，其可發(fā)生在冷干和暖濕氣候條件下。因此，國內社會(huì )動(dòng)蕩和外部入侵的氣候背景可能并不總是一致。需要注意的是，并不是所有的冷干時(shí)期都發(fā)生大規模的國內社會(huì )動(dòng)蕩和頻繁的戰爭，只有在伴隨著(zhù)加劇的社會(huì )緊張局勢時(shí)，冷干的氣候才可能在促進(jìn)大規模社會(huì )動(dòng)蕩事件中發(fā)揮實(shí)質(zhì)性作用。這項研究為理解中國古代社會(huì )的變革提供了新的視角和關(guān)鍵證據，不僅有助于更好地理解中國古代的歷史和社會(huì )結構，也為全球氣候變化的研究提供了重要的參考價(jià)值。
圖3 有效濕度、溫度、降水等氣候因子與大規模社會(huì )動(dòng)亂的關(guān)系
????該研究工作得到國家自然科學(xué)基金委杰出青年基金、基礎科學(xué)中心、中國科學(xué)院先導計劃等項目聯(lián)合資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2023.12.010