开创干湿古气候研究新方法 这项成果以科技赋能长江大保护

开创干湿古气候研究新方法 这项成果以科技赋能长江大保护

7月8日,2025年度国家科学技术奖励大会在北京隆重举行。在这场代表着中国科技最高荣誉的盛会上,由中国地质大学(武汉)谢树成院士团队牵头完成的“长江流域两万年来地质微生物与水碳关系”项目,荣获国家自然科学奖二等奖。该研究成果开创了利用地质微生物研究干湿古气候的新领域。

从左往右依次为:张宏斌、谢树成、朱宗敏

从左往右依次为:张宏斌、谢树成、朱宗敏

另辟蹊径 以微知著开辟科研新赛道

在地质记录里,干湿、降水、暴雨、温度这些因素往往交织在一起,尤其长江流域又受到季风、ENSO、西风等多重因素影响,要把真正的干湿信号从复杂背景里识别出来,非常困难。谢树成院士团队跳出传统研究思维,创新性将湿地微生物转化为丈量古干湿气候的“天然标尺”,开创了全新的研究领域。

谈及科研攻坚的核心难点,团队成员张宏斌坦言,最难的不只是提出想法和找到研究指标,而是层层监测和验证指标的科学性与稳定性。“干湿信号本身极其复杂,我们需要反复论证微生物能否记录干湿变化、为何能记录,以及在不同环境、不同时间尺度下是否可靠。”

团队在长期调研中找准突破口,长江流域广泛分布的泥炭湿地对水文变化极度敏感,水位波动会直接改变湿地氧气环境,调控微生物生长代谢,而微生物留存的脂类分子性质稳定,可在沉积物中封存万年,完整记录环境变迁轨迹。为筑牢研究根基,团队扎根大九湖泥炭湿地长期监测,结合基因证据、地球化学记录、数值模拟多重交叉验证,串联起生态机制、现代观测、地质记录的完整证据链,让小众的地质微生物,成为解码古气候的工具。

深耕突破 颠覆认知解锁自然核心规律

十余年野外踏勘、实验攻关,该研究成果取得的一项重大突破,是发现了末次冰消期新仙女木冷事件期间长江流域相对偏湿润,并提出了季风与西风的相互作用导致中国东部干湿状况呈现三极模态的空间分布格局,解决了地质微生物-水-热的关系难题。

“长江流域的干湿变化,与西风急流位置变化、季风强弱以及两者的相互作用密切相关。比如在某些气候背景下,长江中游可能因为梅雨期延长而偏湿,而华北和华南却可能偏干。”张宏斌表示,这个认识有助于我们更准确地理解长江流域为什么容易出现旱涝并存、旱涝急转,也能为防灾减灾和气候预测提供更好的科学依据。

赋能长远 科研扎根大地服务国家战略

深耕基础研究,方能筑牢应用根基。项目通过地质微生物的技术方法创新推动了干湿古气候和碳循环关系的认识创新,发表包括Science等自然指数论文 22 篇,被 Science等顶级期刊单独撰文正面评述,认为研究成果“对理解未来和过去东亚夏季风的变化都做出了多方面的重要贡献”。

基础研究从不止于理论,更赋能长远发展。谈及项目的社会价值,张宏斌介绍,该项研究成果提升了对长江流域极端水文事件的认识和预判能力,为长江大保护和流域生态治理提供了基础支撑,也为“双碳”目标提供了来自自然系统的理论启发。

开创干湿古气候研究新方法 这项成果以科技赋能长江大保护

“荣誉是认可,更是沉甸甸的责任。”站在获奖新起点,张宏斌表示,基础研究没有捷径,必须尊重规律、真抓实干、久久为功。面向未来,团队矢志将长江流域建设成地质微生物与水碳关系研究的重要科学高地,既产出更多原创成果,也培养更多青年人才,为服务国家重大战略作出新的贡献。

(凤凰网湖北:王娟)