2021年4月18-19日，地球系统科学发展战略研究——“40万年长周期的破坏”研讨会顺利召开。
2019年12月20日，中科院-基金委联合领导小组批准“地球系统科学（能源、环境和气候）发展战略研究（2021-2035）”立项，项目负责人为“汪品先、焦念志、金之钧”。经过一年多的讨论，项目组决定从“水循环”、“碳循环”和“西太-东亚构造衔接”等三个方面开展地球系统科学的战略研讨。在“水循环”方向中，40万年长周期的地质演变被列为重要的讨论议题。经项目组同意，决定在2021年4月19日开展研讨，题目为“40万年长周期的破坏”。
一、会议科学背景
第四纪发现的轨道周期如何应用到深时地质, 早在1980年代中期就已经提出(如Schafer, 1986), 但是要等到世纪之交, 随着岩心扫描等新技术的发展, 轨道周期的研究方才推向整个显生宙、甚至前寒武纪。其中最稳定的轨道参数是40万年偏心率长周期，从陆地季风降水到大洋碳循环都有表现，被喻为地球系统的“心跳”（插图A），现在已经被用作两亿多年来天文地质年表的计时单位（Kent et al.,2017），是贯穿地质历史的基本节律。
因为碳在海洋里的滞留时间长达十几万年，海水无机碳的同位素δ13C数据的40万年周期最为显著，其偏心率周期升降幅度的变化已经被用来追踪一亿年来大洋碳储库的演变历史（Paillard and Donnadieu，2014)。其实，δ13C的历史变化岂止变幅大小，40万年周期本身就可以时隐时现，就晚新生代而言，南极冰盖的增长和北极冰盖的发育，分别反映为中新世和更新世δ13C长周期的隐匿（obscuring）。大洋碳储库40万年长周期隐匿的事件，在地质历史上屡见不鲜，相当于地球系统的“心律不齐”，但是其“病因”并不清楚，因为火山岩浆活动释放CO2，生物圈重大变革，和冰盖增大事件等等，都可以引发δ13C长周期的隐匿 从而为揭示地球表层系统重大变化, 提供了一个新的切入点。
从第四纪到前寒武纪，我国学术界近年来为识别40万年周期做出了重要的国际贡献。本次研讨，是要在检阅不同地质时期长周期的基础上，指出被“破坏”的时段，进行相互比较，追究产生的原因。
参考文献：
Fischer,A.G.(1986). Climatic rhythms recorded in strata. Ann Rev Earth Planet Sci, 14: 351-376.
Kent DV, Olsen PE, Muttoni G (2017) Astrochronostratigraphic polarity time scale (APTS) for the Late Triassic and Early Jurassic from continental sediments and correlation with standard marine stages. Earth Sci Rev 166:153–180.
Paillard, D., and Y. Donnadieu (2014), A 100 Myr history of the carbon cycle based on the 400 kyr cycle in marine δ13C benthic records, Paleoceanography, 29, 1249–1255, doi:10.1002/2014PA002693.
二、会议研讨内容
针对偏心率长周期，可以从以下三方面展开讨论：
1. 近百万年来的长周期
(1) 晚第四纪大洋碳储库的”50万年周期”与偏心率；
(2) 晚第四纪的大洋碳储库、冰盖演变和偏心率长周期；
2. 新生代40万年周期的破坏
(1) 从“暖室期”到“冰室期” 转折中的氧碳同位素长周期；
(2) 中新世中后期δ13C 40万年长周期的破坏与南极冰盖；
3. 前新生代的40万年周期
(1) 前新生代40万年周期的普遍性和隐匿时期；
(2) 偏心率长周期表现与突变 (撞击,岩浆)事件的关系；
(3) 前新生代轨道周期的变化。