上新世-更新世之交的北半球大冰期（Northern Hemisphere Glaciation，NHG） 的显著特征之一是全球大气二氧化碳分压（pCO_2-atm）从300-450 ppmv降低至250-300 ppmv，其降幅最高可达150 ppmv。然而，目前关于NHG期间丢失pCO_2-atm的过程、去向及其相关机制仍不清楚。Sigman（2004）提出NHG丢失的大气CO₂封存在南大洋中，但其未有实质证据可以证明。南大洋的生物、物理和化学过程被认为在控制大气CO₂浓度，从而影响全球气候方面起着重要的作用。作为现代南大洋生产力最高的的海区，位于南大洋南极带的罗斯海规避了风尘对于生产力的影响，生产力变化很大程度上取决于深部水体上涌状况，为探究NHG南大洋南极带生物生产力演化提供了便利条件。
基于此，本文选取国际大洋发现计划（IODP）374航次U1524A孔270-80 m CSF-A的柱状沉积物，通过将沉积物的总有机碳（TOC）、碳同位素（δ¹³C）、总氮（TN）、蛋白石（opal）以及元素过剩组分（生源钡（Ba_bio）、过剩铝（Al_xs）和过剩磷（P_xs））的百分含量和质量堆积速率（MAR）等指标相结合，重建该孔NHG生产力；利用总氮同位素（δ¹⁵N）指示营养物硝酸盐的利用状况以及深部流通状况，最终揭示南大洋南极带生产力与pCO_2-atm冰期旋回之间的关联。这为厘清NHG南大洋是如何通过生产力和深部流通状况封存该时期丢失的大气CO₂，以及为NHG的成因和驱动机制提供一种全新的“大气桥梁”角度。

罗斯海、北半球大冰期、CO2封存、古生产力、深部流通状况