Science Advances发表了赖忠平团队的创新成果：冰期海平面下降时世界大河的溯源侵蚀可超过1200千米
6月25 日，汕头大学赖忠平教授团队在《Science》子刊《Science Advances》（科学进展）发表题为“Headward Incision of Large Rivers in Response to Glacial Sea-Level Fall”（大河溯源侵蚀对冰期海平面下降的响应）的最新研究成果。审稿人高度评价了这一成果，认为：“这是一项适逢其时的科学贡献，填补了当前知识体系中的一个重要空白。这项研究不但对于理解全球气候变化背景下地球历史的演变过程具有重要意义，同时也与现代及未来地质过程（如地下水流动、地面沉降）密切相关”；“数据严谨且令人信服，是一项创新的、且能激发广泛研究兴趣的工作。”赖忠平教授为论文的第一作者和通讯作者，博士生刘岳昕是共同第一作者，论文的合作者包括汕大本科生方梓彬和吴梓源，汕大博士后、现在是嘉应学院讲师的徐砚田博士，和美国华盛顿大学（西雅图）的David R. Montgomery教授。
在国际地貌学界，冰期海平面下降引起的河流溯源侵蚀距离问题的争论持续了近一百年。赖忠平教授团队试图解决这一争论。基于钻孔年代学、沉积学、地层学，以及地貌学和数值模拟等证据证实，冰期海平面下降引起的长江溯源侵蚀距离超过1200千米；论文还综合了全球各大陆代表性河流的相关证据，通过数值模拟评估了这些大河对海平面变化（包括冰期的下降和之后的上升）的响应及其特点，推断亚马逊河、尼罗河和恒河等对海平面变化的响应均可溯源达到乃至超过1000千米；这一推论挑战了传统观念，为预测气候变化下海平面上升对现代河流的影响提供了新视角。
海平面变化是河流地貌及低地平原和三角洲演化的重要营力，其下降通常引起河流溯源侵蚀和下切，而上升则通常引发河道加积。冰期-间冰期旋回的海平面变化引发的河流侵蚀、堆积作用沿河流向上游溯源的最远距离是长期争议的焦点。这一争议始于对密西西比河的研究，早期研究曾提出整个1000千米密西西比河下游河谷都受到海平面变化驱动的侵蚀和堆积过程的控制；然而这一结论被一系列基于系统测年方法的研究质疑。这些研究证明海平面变化的河流响应在密西西比下游的影响范围限制于距离河口约650 km处，而更为上游的地区则受到气候变化驱动的大冰川融水和冰水沉积物的影响。
长江同样存在类似的争议。已有研究认为，溯源侵蚀在长江的影响范围被限定在距离河口约300-500千米处。为了厘清这一争议，团队聚焦长江中游的江汉平原，获取了十几个岩芯，对其中的六个钻孔进行了高密度的光释光测年，结果揭示，在冰期与冰消期（河谷地）或冰期与全新世（河间地）之间存在显著的沉积间断，表明海平面下降约130米后在江汉平原引发了至少35米的河流深切。随后，在17,000年至9,000年前的冰消期，随着海平面快速上升，深切河谷被迅速填充。此外，结合公开发表的岩芯和年代学资料，研究推算，海平面下降引起的长江溯源侵蚀超过1200千米，可到湖北枝江。
文章提出，长江和密西西比两条大河受海平面影响范围的显著差异源于气候变化对两条大河水、沙变化调控模式的显著区别。密西西比河在冰期时受到劳伦泰德超级大冰盖的融水和冰水沉积物的影响，产生了极端的水沙变化，使得海平面变化对沉积地层的影响被掩盖。相比之下，长江不受这样的超大冰盖的影响，其流量主要受亚洲季风系统控制，因此不会产生密西西比河所经历的极端的水沙变化，海平面的影响得以保存。
该成果将触发一系列新的学科生长点，包括低地平原冰期/间冰期尺度周期性的侵蚀/充填循环对全球碳循环的影响、低地平原史前文明对这一循环的响应、低地平原史前洪水与地表过程的关系、低地平原区湖泊的形成机制及演化、低地平原相邻流域在不同阶段的侵蚀或充填过程中的关系（如黄河与淮河）、低地平原地下水的储存和流动的预测、河流和水文过程等各种参数的重新估算、全球变暖下海平面上升对三角洲海岸及内陆河道和岸堤的影响、海陆交汇区咸水对地下淡水的入侵及通道、全球各大河对这一循环具体的响应幅度和特点、黄河下游平原的形成及“悬河”的治理，等等。
研究得到了国家自然科学基金的资助（41877438，42372213）。
流域演化与人类活动团队简介。团队的研究定位是：在地球冰期旋回的全球变化背景下，以“从源到汇”的系统思维，聚焦流域与三角洲，研究地球表层陆地、河流、三角洲与海洋和大气的耦合演化，及其与人类活动的关系，探讨海洋地质与第四纪地质学、年代学、地貌学、考古学、全球气候变化与碳循环、地质灾害、地下水砷污染、黄河“悬河”的治理及对策等基础研究以及与国民经济密切相关的重大科学问题。团队主要实验室有：光释光测年实验室、粒度实验室、环境磁学实验室、微体古生物实验室、宇生核素埋藏测年前处理实验室等。
论文信息：Lai, Z.P.#*, Liu, Y.X.#, Wu, Z.Y., Xu, Y.T., Fang, Z.B., Montgomery, D.R., 2025. Headward incision of large rivers in response to glacial sea-level fall. Science Advances 11, eadr5446.
论文链接：https://doi.org/10.1126/sciadv.adr5446
（图文：赖忠平教授团队 ）
