台大研究揭密40万年前异常暖期关键 助预测未来气候变迁

沈川洲教授（右）与胡训铭博士（左）于台大地质系高精度同位素质谱仪前合影。（图／台大）

全球暖化情况愈来愈严重，为深入了解地球暖化过程与驱动机制，台大地质系组成跨国研究团队，以地中海洞穴钟乳石，结合北大西洋海洋纪录，揭示形成40万年前地球便出现异常暖期的关键原因，这项跨国研究成果有助于预测未来气候变迁，已于7月15日刊登在顶尖期刊「自然通讯」《Nature Communications》

依照地质纪录显示，在距今大约40万年前，全球冰量比现今还少，海平面比当代还要高出10公尺，这个暖期持续约3万年，是百万年来地球历史上的最热暖期。

通常，夏天的太阳照射是地表主要的能量来源，也是驱动暖期的重要力量，但在这个时期，太阳辐射相当弱，大气中的温室气体浓度也比现代低，这个极致暖期的出现，于焉成为地球历史上的著名谜团，学术界称之为「MIS 11c 悖论」。

为解密百万年来最热暖期的谜题，台大地质系博士后研究员胡训铭与地质系国家讲座教授沈川洲率领国际团队展开研究。

胡训铭表示，解答「MIS11c 悖论」的关键之处在于了解暖化过程中地球的冰棚、海洋与大气，对太阳辐射力量的反应先后顺序，但由于大部分海洋与陆地纪录都缺乏精确的绝对年龄，这个问题才会迟迟没有答案。

台大地质系硕士班研究生宋文惠在北义大利女巫洞操作钻机，钻取石灰岩岩芯标本。（图／台大）

胡训铭说，台大地质系与欧洲研究伙伴于西元2014年，在北义大利的女巫洞 钻取洞穴石灰岩岩芯标本，利用台大地质系实验室的高精度铀钍绝对定年技术，分析标本沉积时间，提供地质纪录的精确年代控制，加上精细的碳氧同位素与微量元素资料，重建南欧地区48到36万年前的环境变化历史。团队进一步比对太阳日照量，全球海面变化，与包含大西洋的各地气候纪录，终于解开「MIS 11c 悖论」谜团。

研究结果显示，MIS 11c 极致暖期是多种因素综合而导致。首先，在大约42万年前，北半球夏季太阳辐射上升，中低纬度的大西洋受太阳力量影响达到极致高温；巧合的是，在海洋暖化发生后，地球的倾角又逐渐增加，引发更加炎热的夏季，使这温暖的海洋得以持续数万年。正是因为这些中低纬度的暖水，在这数万年间不断透过海洋环流，把大量的热能传送到高纬度，造成持续性的冰棚融解，最终导致了百万年来地球历史上最热的MIS 11c暖期。

胡训铭进一步说明，MIS 11c 是一个用以理解全球暖化的重要范例。这个时期与现代一样，并没有特别强烈的太阳日照，但这个时期告诉我们，要促成北半球冰棚的全面崩解与剧烈海平面上升，并不一定需要特别高的温室气体浓度，只需要长时间的海洋暖化就可以达成。这揭示了海洋力量在驱动全球暖化与造成冰棚崩解的机制中所扮演的重要角色，本研究也因此对于预测地球的未来气候有重要的参考价值。