中布容氣候兩階段轉型及其對中更新世人類分異演化的環境調控
寒冷的冰期與溫暖的間冰期交替變化是第四紀氣候的顯著特征。冰期時，全球變冷，南北半球高緯度冰蓋大幅擴張，海平面降低。間冰期時，全球變暖，兩極冰蓋消融，海平面上升，萬物復蘇。當前人類正處于一個異常溫暖的超級間冰期時代，過去一萬年以來的間冰期氣候對人類從溫暖的低緯度地區向寒冷的高緯度地區擴散以及人類社會的發展具有重要影響。研究表明我們目前所處的超級間冰期在距今40萬年前開始出現，而在這之前的間冰期遠沒有過去40萬年里的間冰期溫暖。發生在40萬年前的這次間冰期氣候轉型在古氣候學研究中被稱為中布容氣候轉型。
近日，由中國科學院地球環境研究所敖紅研究員和安芷生院士、南方科技大學海洋磁學中心劉青松教授、香港大學柳中暉副教授等組成的中國研究團隊聯合澳大利亞國立大學和英國自然歷史博物館等國際研究團隊，提出中布容氣候轉型具有兩階段演化特征的新假說，并且指出這次氣候轉型可能對四五十萬年前的人類分異演化具有重要的環境調控作用。
研究人員綜合80萬年以來的全球海陸古氣候記錄，發現北半球大陸氣候在50萬年前的間冰期就比之前的間冰期時代要溫暖了，雖然南半球間冰期氣候在這時并沒有顯著變暖。這一南北半球氣候的不對稱變化導致ITCZ北移，北半球主要季風區的降雨增加，并且全球碳庫也發生了變化。研究人員把這一間冰期氣候轉變稱為中布容氣候轉型第一階段。這一階段的氣候變化對緊隨其后的冰期和間冰期氣候在全球尺度的轉變（即中布容氣候轉型第二階段）奠定了基礎。中布容氣候轉型第二階段主要表現為全球尺度的大氣二氧化碳增加，南北半球溫度都升高，南北極的冰蓋減少，海平面升高。這些變化使得東亞季風區的降雨仍然維持在較高的水平。
研究人員進一步綜合古氣候記錄與考古記錄，發現中布容氣候轉型伴隨著人類的分異演化，包括尼安德特人和丹尼索瓦人在歐亞大陸出現，現代人在非洲出現。與此同時，石器打制技術也開始從手斧文化向更加先進的勒瓦婁哇（Levallois）文化轉變。這表明發生在四五十萬年前的人類演化與中布容氣候轉型密切相關。從中布容氣候轉型開始，全球氣候的冰期-間冰期變化幅度增加，這使得陸地生態系統發生顯著變化，進而促使基因漂移和進化形成人類的分異演化，以及促使制造更加先進的石器來適應新的氣候環境。
中布容氣候轉型的兩個階段
中布容氣候轉型與中更新世人類分異演化
該研究成果于近期發表在Earth-Science Reviews (Ao, H., et al., 2020. Two-stage mid-Brunhes climate transition and mid-Pleistocene human diversification. Earth-Science Reviews 210: 103354)。該研究得到第二次青藏科考計劃、中國科學院、國家自然科學基金、國家科技部和陜西省科技廳的聯合資助。
文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012825220304001