中国南方珠江下游多发的大洪水

研究点位于新兴江与西江干流在肇庆盆地汇流过渡区的两侧丘陵山地之间洼地。

陆地河流系统出现的大洪水是地球上最严重的自然灾害类型之一。珠江水系是我国南方最大的河流系统（图1），广州作为珠江三角洲最大的城市，更是被国际学者评估为世界上洪灾和风暴潮风险最大的沿海城市之一。据记载，珠江流域自汉代以来发生过的严重洪涝灾害超过400次。而模型模拟结果认为，未来全球变暖可能导致该区域极端降水的强度和频率增加。

“过去是理解未来的关键线索”。重建过去大洪水的历史以及揭示其发生机制，是评估未来极端洪灾预测结果准确性的一种重要途径。由中山大学地球科学与工程学院郑卓教授、广东省科学院广州地理研究所宗永强教授共同领导的一个国际研究团队，尝试建立珠江下游地区全新世以来大洪水的完整序列。《中国科学：地球科学》11期发文报道了这项研究成果。

研究人员在珠江三角洲西侧的高要市发现了一系列发育于厚层泥炭堆积中的灰白色黏土夹层。该区域因分布有大量原位埋藏的全新世水松（Glyptostrobus pensilis）腐木，也被称为“地下森林”。通过多剖面对比、沉积物分析和精确定年，该研究团队发现过去6000年以来共有7层厚度在5~40cm之间的灰白色黏土夹层（图2），并确定其为洪水沉积，其平均重现期为约855年，从年代间隔来看属于“千年一遇”规模。研究人员估算，这些大洪水的水量是1915年“乙卯”洪水（百年一遇）的1.5倍左右（图3）。

为了揭示大洪水发生的气候背景，研究人员通过对比发现，7次大洪水事件基本集中在中-晚全新世东亚夏季风减弱过程中，且每个大洪水的年代对应于较强的ENSO活动期，表明华南地区异常高降水引发的大洪水可能与季风系统变化和ENSO变率存在密切关系。该研究显示，华南地区在未来ENSO增强的背景下，可能存在超过已有水文监测记录的更大洪水灾害的危险性。

为了解“水松地下森林”的前世今生，该研究团队还开展了植物孢粉等分析测试。发现水松植物在5200年前开始逐渐增加，并在约4200年前的FL3洪水事件后成为占主要地位的植物类型，形成湿地森林生态环境。然而，天然湿地是早期稻作农业的理想场所，花粉数据指示人类稻作农业在距今约2100年的快速兴起，同时，水松湿地森林快速消亡（图4）。“水松在亚洲东南部的快速消亡为认识早期稻作农业活动如何影响特有植物种类的分布提供了一个有趣的实例”，该研究团队在之前发表于《美国科学院院报》（PNAS）的另一项研究成果中描述道。

大洪水与古代社会发展息息相关，如FL1、FL2两次大洪水与广西顶狮山新石器文化的快速衰落基本同期。洪水还在许多著名的神话故事中有着重要地位。如珠江流域的龙母作为水神受到民众广泛信奉，最早在西江可追溯到秦朝（公元前221至207年），这在时间上与研究发现的FL5大洪水年代相吻合。而FL7洪水事件则与宋朝开始修筑西江河道堤坝和肇庆具有防洪作用的城墙等事件在时间上十分接近。因此，该研究认为，极端自然灾害（例如大洪水）对华南地区的人类文明进程和社会发展产生了深远的影响。

研究详情请见原文：

中文引用格式: 陈聪, 郑艳伟, 郑卓, 宗永强, 黄康有, Rolett B V, 彭环环, 张潇, 汤永杰, 万秋池, 章桂芳, Chedaddi R. 2023. 全新世千年尺度大洪水沉积记录与ENSO驱动的极端气候变化. 中国科学: 地球科学, 53（11）: 2575–2590