「本文来源：科普中国」大陆科学钻探工作模式大陆科学钻探可直接获取地球大陆内部信息，千米深部钻探提供了保留在垂向层序中的地质信息。钻孔所获岩芯样品储存于岩芯库中，通过对岩芯的分析获得大量数据，用以开展多学科综合研究。纳木错ICDP项目设计的孔位（a）纳木错ICDP项目设计的钻探孔位分布；（b）三支米短岩芯CL-1、CL-2和CL-3的沉积物反射剖面，由图中沉积物层序对应关系可看出，这三个岩芯可拼接成一个达到MIS13阶段的连续环境变化序列；（c）计划米深主孔DT-1的沉积物反射剖面；（d）计划米深钻孔GH-1的沉积物反射剖面。图中MIS是指深海氧同位素（marineisotopestage,MIS）阶段，这是根据海洋沉积物有孔虫壳体18O同位素含量的差异，将不同特征沉积物划分为多个阶段，其中单数阶段对应温暖期，双数阶段对应寒冷期，MIS13就是深海氧同位素13阶段。青藏高原是世界上海拔最高的高原，也是地球上非常独特的地理单元。其上分布的冰川、湖泊、河流等地表水体，为亚洲提供了淡水资源，堪称“亚洲水塔”；且其湖泊沉积物也记录了地球从远古时期以来，流域内有关岩石、土壤、植被、河流及人类活动等信息，通过采集沉积物岩芯并开展研究，可反推出古环境古气候的状况，为应对气候变化提供科学依据。青藏高原的陆地面积约占全国的1/4，而湖泊面积超过全国的50%。这里的湖泊海拔大多在米以上，面积大于1千米2的湖泊超过个，合计总面积超过千米2，可谓是地球上海拔最高、数量最多、面积最大的湖群区。我国面积最大的湖泊——青海湖，水量最大的湖泊——纳木错，以及全部位于我国境内目前已知最深的湖泊——当惹雍错，都位于青藏高原。这些居高临下傲视一众东部湖泊的高原湖泊，储存了巨大的水量。因此，从这个意义上来说，青藏高原不但是“世界屋脊”和“地球第三极”，也是“中国最大的水乡”[1]。湖泊沉积物与古环境湖泊作为地球陆地水圈的重要组成部分，联系着大气圈、生物圈和岩石圈，是各圈层相互作用的连接点，是大气、水、沉积物界面等进行物质和能量交换的场所[2]。青藏高原上的湖泊以内陆封闭湖泊为主，即湖泊中的水不流出湖盆，而是作为一个相对独立的地理系统存在和发展。封闭湖泊一般是整个流域的最低处，因此也是流域内岩石、土壤、植被、河流及人类活动等信息的聚集地。气候和环境变化深刻地影响着湖泊的生成、演化及消亡，其中的信息也通过大气沉降和地表径流等过程传递到湖泊中，进而通过湖泊内部的沉积过程被储存在湖泊底部的湖泥中，这些湖泥就是湖泊沉积物，它是物理、化学和生物作用的综合产物。科学家通过采集这些沉积物开展相关分析和研究，从而可以反推沉积物形成时的气候环境状况，这就是古气候（古环境）重建研究，而通过钻探从沉积物中取出的柱状样品就是“岩芯”。通过湖泊岩芯开展的不同时间尺度的古气候重建研究，可以让我们深入了解过去的气候环境状况，并建立相应的演化规律，在此基础上再通过气候模型可以预测未来一定时间范围内的气候变化趋势，从而为应对气候变化提供科学依据。由于湖泊分布广泛，因此在记录局部地区或者区域尺度的环境变化方面，与其他只在特定环境下存在的环境载体如冰川、黄土、树木、石笋等相比，具有一定的优势。内陆湖泊的演化遵循一定的规律。由于湖泊不断接纳来自外部的物质，且湖泊内部也会由于生物活动产生自生沉积物，因此，如果气候环境状况保持相对稳定的状态，则在经过一定时间后湖泊将会被沉积物填满，从而完成了其生命过程走向消亡。封闭湖泊一般只有通过蒸发这种单一方式损失湖中的水（少量湖泊会有渗漏现象），随着时间的推移，留存在湖中的各类矿物离子含量则会逐渐升高，导致湖泊盐度不断升高，最终演化为盐湖。湖泊对气候变化的响应非常敏感，如气温、降水和蒸发等气候参数会直接对湖泊的演化产生影响，造成湖泊水位的上升和下降，这些变化信息都能够以某种方式储存在沉积物中，从而为科学家利用湖泊沉积物研究过去气候变化提供原始材料。那么，湖泊沉积物中有哪些内容可以反映过去的环境变化？这包括沉积物的颗粒大小组成（粒度分布）、密度、含水量、磁化率等物理特征，有机质含量、化学元素含量、矿物组成等化学特征，以及一些生物和微生物的化石，如孢粉（花粉）、硅藻、介形虫、摇蚊等，甚至更小的病毒和细菌，所有这些被称为环境代用指标，它们可以通过科学的方法被测定，从而知道其具体组成和含量。当然，要进行古环境重建，还需要知道沉积物形成时的年龄，一般可以通过放射性同位素定年技术来确定。随着年代全球变化研究的兴起，青藏高原湖泊沉积与古环境研究迎来了新的发展阶段，科学家在包括青海湖、色林错、班公湖等在内的湖泊中，采集沉积岩芯并开展相关研究，推动了青藏高原古气候环境演化的研究，同时将青藏高原的古湖泊学通过合作研究的方式推向国际学术舞台，引起了国际古气候学界的广泛
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