中国地质大学(武汉)谢树成院士团队在地质微生物研究领域取得重大突破,其主持完成的《长江流域两万年来地质微生物与水碳关系》项目荣获2025年度国家自然科学奖二等奖。该项目由朱宗敏教授、张宏斌副研究员、刘浴辉研究员、黄咸雨副教授共同参与,是该校“地学长江计划”实施以来的标志性成果。
研究团队以长江中游地区为重点研究对象,针对两万年前后的关键气候转型期,开创性地将地质微生物指标应用于古气候重建。通过系统分析湿地微生物群落结构、地球物理信号与地球化学记录,团队首次构建了长江中游地区干湿古气候的时间演化序列,揭示了极端干旱/湿润事件的发生机制及其与季风-西风环流系统的相互作用规律。
在方法创新方面,研究团队建立了基于湿地微生物的古气候重建技术体系,成功破解了地质微生物-水-碳关系链条中的三大科学难题:其一,发现末次冰消期新仙女木冷事件期间长江流域呈现相对湿润特征,推翻了传统认知中冷事件必然伴随干旱的假设;其二,阐明季风与西风环流共同作用导致中国东部呈现"北干-中湿-南干"的三极模态空间分布;其三,揭示湿地微生物在干旱条件下通过氧化甲烷减少温室气体排放的生态调节机制,为流域碳循环研究提供了新视角。
项目成果具有显著国际影响力,相关论文发表于《科学》《美国科学院院刊》《自然·地球科学》等顶级期刊,其中建立的干湿古气候曲线被68篇国际研究引用为对比标准,成为检验古气候模型可靠性的关键数据。此前该成果已两度斩获湖北省自然科学一等奖,其提出的"微生物-气候-文化"关联模型,为理解史前人类文明演进与气候变迁的相互作用提供了地质学证据。
研究团队在实施过程中突破多项技术瓶颈,开发出适用于不同沉积环境的微生物指标体系,建立了从微观分子到宏观气候的多尺度关联模型。谢树成院士表示,该成果标志着我国在地质微生物古气候研究领域进入国际前沿,为应对未来气候变化提供了重要的历史参照。
