氣候代用指標是記錄過去氣候演變的直接地質證據；單一指標往往因具有多解性而難以反映氣候變化的全貌，因此建立多指標手段對於古氣候研究十分重要。近日，中國科學院地球環境研究所副研究員范煜坤等首次獲得了黃土高原西峰黃土序列260 ka以來的碘含量記錄，並通過與粒度、磁化率及有機質含量等指標進行對比，建立了內陸環境碘含量與氣候變化之間的聯繫，發現黃土中碘含量序列在軌道尺度上與氣候波動具有較高相關性（圖1）。
海洋是地表環境中的最大碘庫，影響海洋中的碘向陸地傳輸的因素則可能是控制內陸環境碘含量的主要因子（圖2）。在古土壤層S1和S2對應的間冰期，較高的海表面溫度導致表層海水中微生物增多，進而將海水中更多的碘分解為氣態形式（CH3I、C2H5I、C3H7I、CH2ICl、CH2IBr、CH2I2和I2等）並釋放至大氣中；更多來自海洋大氣中的碘被增強的東亞夏季風帶入內陸，並通過更多的降水載帶至地表；暖濕氣候下茂盛的植被使土壤中有機質含量升高，從而將大氣沉降下來的碘保存在地層中。在黃土層L1和L2對應的冰期，上述氣候過程反向變化，削弱了碘從海洋進入內陸的總量。該工作首次提出內陸環境碘含量具有示蹤古氣候變化等潛力，為更好地理解地球化學-古氣候變化研究領域中碘的行為特徵提供了新數據。
相關研究成果發表在Quaternary Science Reviews上。相關研究工作得到國家自然科學基金委員會、科學技術部、中科院戰略性先導科技專項（B類）和中科院青年創新促進會等項目的資助。
圖1 西峰黃土剖面碘含量與氣候指標比對
圖2冷暖期碘從海洋釋放、傳輸、沉降至內陸並保存的過程示意圖
來源：中國科學院地球環境研究所
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