近日，中国科学院地球环境研究所（以下简称地球环境所）利用蜗牛壳体氧同位素重建季风边缘带天气尺度降水事件，该研究为大规模开展陆地古天气重建工作提供了重要基础和新的技术选择。
研究由地球环境研究所、西安交通大学、云南大学等多家单位研究者共同完成。该成果近期发表在《第四纪科学评论》上。
研究区的位置。地球环境所供图
在全球持续变暖的背景下，降水有朝向更加极端方向发展的趋势。由于现代仪器观测数据时限短（通常不足200年），导致人们对极端降水事件的发生机制及未来可能发展方向认识不足。此前研究利用二次离子质谱技术（SIMS）进行微米级原位分析，证实了蜗牛壳体具备揭示天气尺度降水事件的潜力，甚至能定量重建单次暴雨事件。然而，由于SIMS仪器稀缺、样品制备复杂、分析测试成本高昂，使得这项前沿技术难以普及，制约了陆生蜗牛记录的古天气研究。
为此，地球环境所气候变化集成-模拟-同化-预测团队（CLIMAP）首次尝试利用成本更低、普适性更高的气相稳定同位素质谱（IRMS），开展蜗牛氧同位素重建天气尺度降水事件的研究。
团队在亚洲季风边缘区的石嘴山市采集了2021年6月、9月和12月的现代条华蜗牛样本，在显微镜下用牙钻手动获得了高分辨率样品。氧同位素测试结果显示，不同个体蜗牛记录显示出相似的变化模式和良好的重现性。而且，基于氧同位素录的一阶导数重建的天气尺度降水频率与研究区器测记录吻合。
研究结果表明，在亚洲季风边缘区的蜗牛数据具有重建天气尺度降水事件的潜力，这将极大地降低分析成本，提高蜗牛古天气研究效率。（来源：中国科学报 李媛）
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2025.109582