近日，国际地学刊物Earth and Planetary Science Letters 在线发表了中国科学院海洋研究所副研究员于兆杰（第一作者/通讯作者）、研究员万世明与法国巴黎第十一大学、法国国家气候研究中心以及法国巴黎索邦大学地球物理研究所的最新合作研究成果。该研究利用高分辨率的海洋有孔虫Nd同位素重建了末次冰消期以来北印度洋中层水团混合的历史，发现末次冰消期南极中层水（AAIW）强烈北向入侵印度洋与南大洋通风增强和大气CO2浓度升高相互耦合。
大气CO2浓度变化贯穿整个晚第四纪地球气候演化历史，被认为是调控地球气候自古至今演化的重要因素之一。在全球变暖的大背景下，古气候研究中揭示的大洋环流演化和大气CO2浓度变化的历史和规律对未来人类应当如何应对大气CO2浓度短时间内的急剧升高具有重要的参考意义。末次冰消期（从距今19到10千年前）是最后一个冰期-间冰期旋回交替的关键阶段，该时期大气CO2浓度分两个阶段从180 ppmv上升到265 ppmv，但是放射性碳的含量却下降了约35%。因此，揭示末次冰消期大洋环流演化和大气CO2浓度变化机制是理解地球气候演化机制的重要突破口。
基于以上国际热点问题研究需要，于兆杰、万世明与法国巴黎第十一大学、法国国家气候研究中心以及法国巴黎索邦大学地球物理研究所的多位科学家合作，在北印度洋以稀土元素（REE）和放射性同位素示踪（Nd同位素和Δ14C）为主要手段开展相应研究。该合作研究首先测试了现代海水样品，为重建末次冰消期的水团混合提供背景支持，并于2017年取得新进展，发表了两篇国际SCI文章（Yu Zhaojie et al., 2017, EPSL; Yu Zhaojie et al., 2017, G-cubed）。利用法国ANR-MONOPOL计划资助的印度洋MD12航次取得的海水样品，经过细致的超净实验室分析和MC ICP-MS测试，首次获得了高空间分辨率的溶解态稀土元素分布并计算了喜马拉雅地区在夏季风盛行期通过河流输入对全球溶解态REE的贡献（9%左右）。研究首次定量厘清了溶解态REE在孟加拉湾的层状分布特征并否定了在孟加拉湾沉积物间隙水作为主要溶解态REE来源的假说；在国际上首次发现海水溶解态的Nd同位素可以在季节尺度上发生摆动，改变了国际地球化学界对现代海洋Nd元素循环的原有认识并为后续利用碳酸盐相Nd同位素追踪过去洋流演化和陆源物质输入提供了新证据。
