(1) Contenido de la investigación del cambio ambiental
El objetivo principal de la investigación del cambio ambiental es estudiar las leyes de los cambios ambientales a escala espacial y temporal, revelar las causas de estos cambios. , y predecir La tendencia futura del cambio ambiental sirve al desarrollo sostenible de la economía y la sociedad.
Los principales contenidos de la investigación del cambio ambiental incluyen: ① Procesos de evolución ambiental en diferentes escalas espaciales y temporales, como cambios en la atmósfera, cambios en las zonas costeras, cambios en las comunidades animales y vegetales, etc. ②La fuerza impulsora del cambio ambiental y su impacto en los humanos.
Enfoques de investigación de cambios ambientales: ① Registros históricos de cambios ambientales, es decir, extracción de información sobre cambios ambientales de diversos medios que reflejan cambios ambientales, revelando las leyes y causas de cambios ambientales pasados (2) Modernos; Monitoreo dinámico e investigación sobre las leyes de los cambios ambientales; ③ Predicción de futuros cambios ambientales.
(2) Registros históricos de cambios ambientales
Existen dos tipos principales de soportes actualmente utilizados para estudiar los cambios históricos en el medio ambiente: ① Soportes naturales: se refiere a aquellos formados y preservados a partir de un cierto período en el pasado Los cuerpos geológicos naturales hasta la fecha incluyen rocas sedimentarias, sedimentos de ríos, sedimentos de lagos, sedimentos de aguas profundas y de aguas poco profundas, loess, suelos antiguos y costras de meteorización antiguas, estalagmitas de cuevas, corales, núcleos de hielo de glaciares, esporopolen , árboles, restos de plantas y accidentes geográficos; (2) Portador de humanidades: se refiere a diversos materiales y registros escritos que registran las actividades humanas, incluidas ruinas antiguas, documentos históricos y datos de observación meteorológica obtenidos a través de diversos medios técnicos en los últimos años.
Estudiando las características geológicas, geoquímicas y biológicas en diversos soportes que pueden reflejar cambios ambientales, extraer información que refleje cambios históricos en el medio ambiente y revelar las principales causas y fuerzas impulsoras de los cambios ambientales.
1. Los anillos de los árboles
Los anillos de los árboles se forman por el crecimiento cíclico de los árboles. En un año normal, los árboles crecen hacia afuera para formar anillos de crecimiento. Un anillo anual completo se compone de madera blanda de células gruesas en primavera y de madera dura de células pequeñas en verano y otoño. El ancho del anillo anual se ve afectado por factores ambientales como la temperatura y la humedad. Por lo tanto, se puede obtener información sobre el cambio climático utilizando cambios interanuales en el ancho y la densidad de los anillos de los árboles y otros indicadores. En términos generales, los anillos de los árboles en áreas húmedas y alpinas pueden reflejar cambios de temperatura, mientras que los anillos de los árboles en áreas secas y cálidas pueden brindar información sobre cambios en las precipitaciones. Además, al probar y analizar isótopos de hidrógeno, oxígeno, carbono, azufre y plomo en las partes de madera de los anillos de los árboles, se puede obtener información más precisa sobre los cambios ambientales, como la temperatura y la contaminación del aire. Los anillos anormales de los árboles también pueden revelar emergencias ambientales como erupciones volcánicas, sequías y clima lluvioso.
2. Sedimentos de los lagos
El agua de los ríos contiene una gran cantidad de sales solubles y una pequeña cantidad de sales insolubles, así como una gran cantidad de desechos. Cuando el río ingresa al lago, el flujo disminuye gradualmente y los escombros que transporta se depositan en el centro del lago, con tamaños de partículas que varían de grandes a pequeñas. En verano, la cantidad de agua que ingresa al lago es grande, el tamaño de las partículas de los desechos sedimentarios es grande y el área del lago también se expande, por lo que los sedimentos del lago a menudo se superponen con los sedimentos del río. En otoño e invierno, la cantidad de agua que ingresa al lago es pequeña, el tamaño de las partículas de los escombros depositados es pequeño y el área del lago también se reduce, por lo que los sedimentos del río se superpondrán con los sedimentos del lago. En áreas húmedas, los iones solubles en los lagos son difíciles de precipitar, mientras que el hierro y el aluminio con baja solubilidad precipitarán en forma coloidal. En zonas áridas, las sales solubles cristalizan y precipitan gradualmente debido a la evaporación y concentración. Por lo tanto, se puede obtener información sobre cambios ambientales como el clima, el volumen de agua y la química del agua en función del ritmo de sedimentación, el tamaño de los granos, la composición mineral y los residuos biológicos como el esporopolen y los ostrácodos en el perfil de sedimentos del lago.
3. Sedimentos marinos
Los sedimentos marinos se dividen en mares poco profundos y mares profundos. Los sedimentos marinos poco profundos están compuestos principalmente por materiales clásticos terrestres, restos biológicos, etc. Debido a la transgresión y regresión, los sedimentos continentales y los sedimentos marinos se intercalan.
Según el perfil de sedimentos marinos poco profundos, se puede extraer información como los cambios en el nivel del mar, la migración de la costa, la temperatura del agua del mar y los cambios en el entorno terrestre. Los sedimentos de las profundidades marinas están compuestos principalmente de arcillas finas, sedimentos químicos y biológicos, polvo terrestre, cenizas volcánicas y residuos biológicos. A partir del estudio del polvo fino y los granos de arena en los perfiles de sedimentos de las profundidades marinas, se puede establecer la historia de la actividad monzónica a partir de la composición de isótopos de oxígeno de los fósiles de foraminíferos y otros restos biológicos en los sedimentos de las profundidades marinas, las temperaturas antiguas y el clima global; se pueden inferir cambios.
4. El loess y el suelo antiguo
Durante mucho tiempo, las personas tienen diferentes interpretaciones sobre el origen del loess. Actualmente se cree que se formó por sedimentación transportada por el agua. Los paleosoles son producto de la pedogénesis a base de loess. La apariencia alterna de capas de loess del Pleistoceno tardío y capas intermedias de suelo antiguo refleja las características de los cambios cíclicos en el ambiente glacial-interglacial. Desde la década de 1990, los científicos chinos han obtenido una gran cantidad de información sobre el paleoclima y los cambios paleoambientales a través de investigaciones sobre el loess y los paleosuelos del Pleistoceno tardío en la meseta de Loess, lo que respalda la opinión de que el loess son depósitos de agua y que los paleosuelos se formaron en el clima monzónico del sudeste. período dominante.
Los indicadores climáticos importantes en el loess y el suelo antiguo son: el tamaño de las partículas del loess y del suelo antiguo está relacionado con la intensidad del monzón; la susceptibilidad magnética de la capa de loess se puede utilizar como indicador de la evolución del monzón; , el δ13C del carbono orgánico y el ácido carbónico en plantas antiguas y el contenido de δ18O están relacionados con la vegetación, la precipitación y la temperatura. Los palinotipos en estratos de loess pueden inferir la amplitud e intensidad del paleoclima y el desarrollo de la paleovegetación.
5. Núcleo de hielo
En la Antártida, el Ártico y las zonas de alta montaña de latitudes medias y bajas, las nevadas duran muchos años, y los casquetes polares o glaciares se forman durante todo el año. La acumulación de hielo es una importante base de información del paleoclima. También es un indicador sensible del cambio climático. Los registros de núcleos de hielo tienen las características de alta resolución, larga escala temporal y abundante información ambiental. Los isótopos de oxígeno en los núcleos de hielo pueden reflejar el cambio climático. El contenido de partículas y elementos químicos en el núcleo de hielo es un registro de la historia de la evolución de la atmósfera, y el 10B en el núcleo de hielo refleja la historia de la actividad de los eventos cósmicos.
La cantidad de información, la resolución temporal y la escala temporal de los cambios ambientales que pueden proporcionar varios soportes de información se muestran en la Tabla 5-3.
Tabla 5-3 Resolución temporal, escala temporal e indicación de importancia de varios portadores de cambios ambientales