本项目借助分子地层学、年代地层学、同位素地层学、古生物地层学和运用有机生物地球化学方法，通过对西南极海域和湖泊沉积地层的划分和对比，从分子级水平定量提取古环境、古生态信息，建立这些指标与现代环境参数的定量关系- - 进而捕捉沉积地层记录中可能的生物事件和环境事件留下的痕迹。 通过特殊生物标志物及其单体碳、氢同位素（δ13C、δD）以及微体化石在地层中垂向变量- - 直接反演特有生物种群落结构和生产量变化；通过浮游有孔虫壳体的氧同位素估算海水古温度和古盐度，识别ENSO引起的海水温度和盐度异常- - 进而恢复地质历史上的ENSO事件；对比和整合研究这些特殊生物标志物及其单体δ13C和δD、环境分子标志物的精细结构、分子组合指数所反映的生物与环境事件的信息，进而揭示南极地区浮游植物群落结构和生产量对ENSO这一突发事件的生态响应和反馈、及其这一关键过程对碳循环的可能影响。