臺大解密地球最熱暖期 助預測未來氣候變遷

記者黃朝琴／臺北報導

全球暖化日趨嚴重，為深入了解地球暖化過程與驅動機制，臺灣大學地質系組成跨國研究團隊，以地中海洞穴鐘乳石，結合北大西洋海洋紀錄，發現40萬年前地球開始顯現異常暖期的關鍵原因，這項跨國研究成果有助預測未來氣候變遷，已於7月15日刊登在頂尖期刊「自然通訊」《Nature Communications》。

依照地質紀錄顯示，40萬年前，地球經歷過一段最熱暖期，全球冰量比現今還少，海平面比現在高出10公尺，這個暖期持續約3萬年，也是百萬年來地球歷史上最熱暖期，科學界難以確定成因。

謎團之處在於，通常夏天的太陽照射是地表主要的能量來源，也是驅動暖期的重要力量，但在這個時期，太陽輻射相當弱，大氣中的溫室氣體濃度也比現代低，如何形成這個極致暖期，成為地球歷史上的著名謎團，學術界稱之為「MIS 11c 悖論」。

為解密百萬年來最熱暖期的謎題，臺灣大學地質系博士後研究員胡訓銘與地質系國家講座教授沈川洲率領國際團隊展開研究。胡訓銘表示，解答「MIS11c 悖論」的關鍵之處在於，了解暖化過程中地球的冰棚、海洋與大氣，對太陽輻射力量的反應先後順序，但由於大部分海洋與陸地紀錄都缺乏精確的絕對年齡，這個問題才會遲遲沒有答案。

胡訓銘說，跨國團隊於2014年在北義大利的女巫洞，鑽取洞穴石灰岩岩芯標本，利用臺大地質系實驗室的高精度鈾釷絕對定年技術，分析標本沉積時間，提供地質紀錄的精確年代控制，加上精細的碳氧同位素與微量元素資料，重建南歐地區48到36萬年前的環境變化歷史。團隊進一步比對太陽日照量，全球海面變化，與包含大西洋的各地氣候紀錄，終於解開「MIS 11c 悖論」謎團。

研究結果顯示，MIS 11c這個極致暖期是多種因素綜合導致。在大約42萬年前，北半球夏季太陽輻射上升，中低緯度的大西洋受太陽力量影響達到極致高溫；巧合的是，地球的傾角又逐漸增加，引發更加炎熱的夏季，使溫暖的海洋得以持續數萬年。

正是因為這些中低緯度的暖水，在這數萬年間不斷透過海洋環流，把大量的熱能傳送到高緯度，造成持續性的冰棚融解，最終導致了百萬年來地球歷史上最熱的MIS 11c暖期。

胡訓銘進一步說明，MIS 11c 是一個用以理解全球暖化的重要範例。這個時期與現代一樣，並沒有特別強烈的太陽日照，但這個時期告訴我們，要促成北半球冰棚的全面崩解與劇烈海平面上升，並不一定需要特別高的溫室氣體濃度，只需要長時間的海洋暖化就可以達成。

胡訓銘強調，這揭示海洋力量在驅動全球暖化與造成冰棚崩解的機制中所扮演的重要角色，本研究也因此對於預測地球的未來氣候有重要的參考價值。

臺灣大學沈川洲教授（右）與胡訓銘博士後研究員（左），率領國際團隊，解密地球百萬年來最熱暖期的謎題。（臺灣大學提供）

臺灣大學地質系碩士班研究生宋文惠，在北義大利女巫洞操作鑽機，鑽取石灰岩岩芯標本。（臺灣大學提供）