臺大破解40萬年前「地球最暖期」原因 登國際頂尖期刊

臺大地質系碩士班研究生宋文惠在北義大利女巫洞操作鑽機，鑽取石灰岩巖芯標本。圖／臺大提供

根據地質紀錄顯示，距今約40萬年前全球冰量比現今更少，海平面則高出10公尺，且暖化期持續了3萬年，也是百萬年來地球最熱暖期。國立臺灣大學地質系博士後研究員胡訓銘、地質系國家講座教授沈川洲率領國際團隊，利用地中海洞穴鐘乳石結合北大西洋海洋紀錄，揭示40萬年前異常暖關鍵原因，研究成功登上頂尖期刊「自然通訊」。

臺大表示，現代正處於受人類活動影響的「暖期」，隨大氣中溫室氣體含量增加，全球變暖的情況越來越嚴重，爲了更深入理解地球暖化過程及驅動機制，研究過去極端暖期成因已是當今科學界的重要議題。但根據過往研究，40年萬年前地球最熱暖期太陽輻射卻相當弱，溫室氣體濃度也比現代低，讓該段極暖期成爲著名的謎團，被學術界稱爲「MIS 11c 悖論」。

胡訓銘說，解答「MIS11c 悖論」關鍵在於瞭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，但大部分海洋與陸地紀錄都缺乏精確的絕對年齡，才遲遲沒有解答。

胡訓銘表示，地質系與歐洲研究夥伴於2014年在北義大利的女巫洞，利用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48到36萬年前的環境變化歷史。團隊再進一步比對太陽日照量、全球海面變化，與大西洋各地氣候紀錄，終於解開「MIS 11c 悖論」謎團。

沈川洲表示，研究團隊發現北義大利女巫洞碳酸鹽紀錄與大西洋、地中海的氣候變化緊密相關，因此，北大西洋區的古氣候紀錄可經過比對具有精準年代紀錄的女巫洞石灰岩材料，獲得絕對年齡控制。

研究結果顯示，約42萬年前北半球夏季太陽輻射上升，中低緯度大西洋受太陽影響達到極致高溫；巧合的是，在海洋暖化後，地球的傾角又逐漸增加，引發更加炎熱的夏季，也讓溫暖的海洋得以持續數萬年。又中低緯度的暖水數萬年間不斷透過海洋環流把大量熱能傳送到高緯度，造成冰棚持續性融解，終導致地球歷史上最熱的MIS 11c暖期。

胡訓銘說，MIS 11c是理解全球暖化的重要範例，告訴我們促成北半球冰棚的全面崩解與劇烈海平面上升，不一定需要高濃度的溫室氣體，只需要長時間的海洋暖化就可達成。揭示了海洋力量在驅動全球暖化於冰棚崩解機制中所扮演的重要角色，對預測地球氣候有其參考價值。

國家講座教授沈川洲（右）與博士後研究員胡訓銘率領國際團隊，破解40萬年前異常暖關鍵原因。圖／臺大提供