马萨诸塞州阿默斯特大学的地球科学家首次在这一领域部署了一项新技术，重建了美国东北部最长、分辨率最高的气候记录，揭示了此前未被发现的过去温度周期，并将该记录延长了900年。在过去，远远超过了1850年的早期。
第一作者丹尼尔米勒与海伦哈比赫特和本杰明凯斯林一起进行了这项研究，作为他们博士项目的一部分，地理科学教授雷蒙德布拉德利和伊斯拉卡斯塔涅达。正如米勒解释的那样，他们使用了一种相对较新的定量方法，这种方法基于一种叫做支链甘油二烷基甘油四醚(branch GDGT)的化合物的存在，这种化合物在世界各地的湖泊、土壤、河流和泥炭沼泽中都有发现。这些化合物可以提供独立的陆地古温度计，可以准确评估过去的温度变化。
米勒说：“这是这些化合物第一次被用于重建中国东北地区的温度，这也是第一次有这样的决议。”他和他的同事在900年的时间跨度内总共收集了136个样本，远远超过使用更传统的方法和其他通常每30到100年只生产一个样本的地方。
在他们的结果中，米勒说，“我们看到它基本上冷却到20世纪之前的大多数记录，这与北美的其他古代记录相匹配。我们看到了中世纪早期的温暖时期和19世纪的小冰期。”他补充说，意外的观察表明，美国东北部的记录中没有10年、50年到60年的温度周期。“这是一个新发现，令人惊讶。我们正试图找出造成这种情况的原因。这可能是由于北大西洋涛动或大气模式的其他变化。我们将进一步研究它。”
他补充说，“我们对此非常兴奋。我觉得这是一个很好的故事，讲的是提出有前途的想法的研究生，如果能得到咨询师足够的支持，如何进行真正令人大开眼界的研究。详情见欧洲地球物理联盟开放获取在线期刊《过去的气候》最新一期。
作者指出，古温度的重建对于区分人为气候变化和自然变率非常重要，但历史温度记录不足以捕捉早期人类影响的变化。此外，使用传统的花粉和陆地沉积物样本作为气候因子可以反映令人困惑的参数，而不是温度，例如降水、湿度、蒸散和植被变化。
因此，研究人员指出，需要额外的定量古温度记录来准确评估美国东北部过去的温度变化。米勒说，一个独立的古代陆地温度计依赖于测量湖泊沉积物的一个分支GDGT中的两种副产品。这种方法是荷兰研究人员20年前首次引入的，提供了一种有前途的替代方法。
他指出，来源生物体并不知道GDGTs分支，但它们被认为部分是由嗜酸菌产生的。“这些化合物可能是由细胞膜或皮肤中不同的藻类和细菌群落产生的，”他指出。“就像人类一样，皮肤可以调节体温，而这些化合物会随着温度的变化而变化。所以如果它们在夏天生长，就会反映这种情况，这些化合物和冬天产生的化合物是不一样的。我们记录化合物，得到温度曲线。我们发现这些生物在秋天似乎有很多生长。当它们死去时，它们会沉入湖底。我们认为主要是我们检测到的降温。
在这项工作中，米勒和他的同事在2014年5月建造了大型塑料沉积物收集器，并将其部署在缅因州中部一个106英尺深的湖下约10英尺处。然后他们潜入水中收集一个集水瓶。在2015年6月、7月、8月、9月和5月的每个陷阱底部。
米勒说：“这个湖很小，而且很陡。地面风中似乎没有太多的水混合。我们认为这有助于保持底层水层多年不缺氧，这被称为缺氧，并有助于保护湖底沉积物中的年层。很少有湖泊有如此精细的线条来代表年度沉积，所以你所要做的就是通过放射性碳测年等方法仔细统计我们的结果，结果表明用这种方法重建温度记录是成功的。”
米勒和他的同事说，该项目得到了许多方面的大力支持，包括支持缅因州学生实地工作和数据收集的UMass Amherst校友会；贝茨学院地质系；美国地质调查局的资金；以及麻省大学阿默斯特分校的乔哈特肖恩纪念奖、先进生物地球化学实验室设备和地球科学系，以及东北气候适应科学中心的其他援助。
研究人员得出结论，第一次古温度重建结合了来自盆地和池塘的特定位置的知识，“让我们了解了人类影响时代后美国东北部的气候变化”，并“帮助我们了解了brGDGT在湖泊系统中的产生和命运”。
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