4.2ka事件對全球不同區(qū)域社會演進產(chǎn)生了深遠影響。先前研究認為4.2 ka事件時我國大陸普遍干旱，直接或間接導致了新石器文化的衰亡。然而現(xiàn)今中國南方地區(qū)的一些古氣候、古洪水記錄對此產(chǎn)生了質(zhì)疑，需要在南方地區(qū)開展更多精準定年、高分辨率的古氣候研究。長江中游是中華文明的重要發(fā)源地之一，見證了屈家?guī)X、石家河等新石器文化的興衰存亡，這些文化興衰與氣候之間的關系需要建立在更多精準定年的古氣候記錄上加以探討。　　

　　中國科學院地球環(huán)境研究所譚亮成課題組及其合作團隊通過湘西惹迷洞高精度測年（大部分測年誤差<10年）石筍的高分辨率（＜4年）碳氧同位素（δ18O、δ13C）和微量元素（Mg/Ca、Sr/Ca和Ba/Ca）記錄，重建了我國中南地區(qū)5.7-3.9ka時期的降水變化，并對比了江漢平原新石器文化的分布和演化。主要獲得以下認識：　　

　　（1）石筍的碳同位素以及微量元素變化共同受控于當?shù)氐慕邓兓?，通過主成分分析可將解釋總方差57%的PC1作為研究地點的降水指標（圖1）。由于惹迷洞所在地區(qū)與我國中南地區(qū)的降水具有較高的空間相關性，惹迷洞的降水指標序列可以反映我國中南地區(qū)的降水變化。與其他地區(qū)的氣候重建記錄對比顯示（圖1），5.7-4.3ka期間，我國南北方降水均呈現(xiàn)減少趨勢；而4.2ka事件時（4.3-3.9ka）, 中南部和南部均表現(xiàn)為濕潤多雨，與我國北方的干旱氣候相反，不過南北方在此期間都發(fā)生了多次洪澇事件（圖2），這一工作支持課題組前期在漢中（Tan et al., 2018a）和甘肅（Tan et al., 2018b）的研究結(jié)果，也間接支持4000年前我國大禹治水的傳說。

　　圖1. 湖南惹迷洞石筍RM8-2多指標序列與其他地區(qū)的指標記錄對比。(A) 公海孢粉重建的降雨序列，（B）琉璃洞δ13C記錄，（C）烏鴉洞δ13C記錄，（D）和尚和董哥洞δ18O差值重建的區(qū)域降水，（E）惹迷洞石筍掃描的Sr/Ca比值，（F）惹迷洞石筍多指標集成的降水序列，（G）神農(nóng)洞δ13C記錄。

圖2. 惹迷洞（RM）和文中提及的其他研究點分布圖。紅色和藍色分別代表干旱和濕潤；深藍色圓點代表洪水記錄地點?！　?/p>

　?。?）江漢平原在研究時段內(nèi)先后經(jīng)歷了大溪文化（6.3-5.1ka），屈家?guī)X文化（5.1-4.5ka）和石家河文化（4.5ka 至4.1~3.9ka, 4.1-3.9 ka期間的文化也被稱為后石家河文化）。本研究認為，軍事沖突、以及氣候和地貌的共同作用導致了石家河文化的衰亡。5.7-4.3 ka期間，隨著降雨減少，該地區(qū)的聚落遺址從西部高地勢地區(qū)逐漸向東部地勢低洼且水源多的地區(qū)擴張并壯大（圖3），石家河城成為同期長江中游地區(qū)的政治文化中心。然而，4.3ka之后該地區(qū)的氣候逐漸轉(zhuǎn)濕，并伴隨多次洪澇災害，對低洼地區(qū)的石家河文化聚落產(chǎn)生了沉重打擊，與此同時石家河文化和王灣Ⅲ期文化的軍事沖突（禹伐三苗）加速了石家河文化的消亡。對比長江上游地區(qū)寶墩文化、長江下游地區(qū)良渚文化的興衰與氣候變化之間的關系（興盛—干旱，衰亡—濕潤多雨），以及同期北方文化衰亡與干旱氣候之間的因果關系，研究認為在史前時期，干旱在某種程度上有利于南方地區(qū)的發(fā)展，濕潤多雨的氣候?qū)δ戏降貐^(qū)的影響更大。

圖3. 江漢平原新石器文化的分布

　　文章第一作者為博士研究生王甜莉和李東博士，通訊作者為譚亮成研究員。研究得到中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項（XDB40000000）和科技部重點研發(fā)計劃（2017YFA0603401）等的資助，近期在線發(fā)表于國際期刊Quaternary Research上?！　?/p>

　　相關文獻：　　

　　1. Tianli Wang#, Dong Li#, Xing Cheng, Jianghu Lan, R. Lawrence Edwards, Hai Cheng, Xingxing Liu, Gang Xue, Hai Xu, Le Ma, Jingjie Zang, Yaqin Wang, Yongli Gao, Ashish Sinha, Liangcheng Tan*. Hydroclimate changes in south-central China during the 4.2 ka event and their potential impact on the development of Neolithic Culture. Quaternary Research, 2022: 1-14, https://doi.org/10.1017/qua.2022.11.　　

　　2. Liangcheng Tan*, Yanjun Cai, Hai Cheng, Lawrence R. Edwards, Yongli Gao, Hai Xu, Haiwei Zhang, Zhisheng An. Centennial- to decadal- scale monsoon precipitation variations in the upper Hanjiang River region, China over the past 6650 years. Earth and Planetary Science Letters, 2018a, 482: 580-590. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.11.044　　

　　3. Liangcheng Tan*, Chuan-Chou Shen, Yanjun Cai, Hai Cheng, R. Lawrence Edwards. Great Flood in the middle-lower Yellow River reaches at 4000 a BP inferred from accurately-dated stalagmite records. Science Bulletin, 2018b, 63(4): 206-208. https://doi.org/10.1016/j.scib.2018.01.023