土木系 林重燁專任助理(陳映竹助理教授指導)

近年來全球變遷議題受到廣泛的重視，人們關心的不再只是近幾天的氣象變化，對於長期的氣候變動，也愈來愈關心。欲了解未來氣候變動的趨勢可行的辦法之一，就是研究過去氣候的循環規律，了解臺灣的古氣候或許可得知在全球氣候變遷的情況下對臺灣環境之衝擊。

珊瑚是探討古環境變遷研究很好的材料，主要原因有：一、珊瑚在海水中生長會將周遭環境的變化詳盡的記錄在其碳酸鈣骨骼中；二、珊瑚生長在溫度約攝氏18~30度、深度僅數十公尺的淺海中；三、珊瑚生長快速，每年可達數公分，且生命期往往超過一世紀，解析度可以月、週為單位；在空間上，可廣布至全世界的熱帶大洋（圖1），鑑此，珊瑚是研究古氣候與古環境重要的地質材料。
 

圖1 全球珊瑚礁分布圖，主要分布於南北緯30°之間（NOAA, Ocean Service Education）。

地球表面有百分之七十為海洋，海水表面溫度（SST, Sea Surface Temperature）是一個非常重要的參數，因其間接或直接影響其他氣候因子變化，更對全球氣候變遷有著重大的影響。珊瑚骨骼在生長堆積的過程中同時記錄了當時周圍海水的化學成分，會跟生存海水中的物理環境與化學環境相關（表1）， 生物生成的碳酸鈣殼體之氧同位素（δ18O）成分可反映出周遭海水溫度及水體氧同位素數值的效應，但影響珊瑚骨骼碳同位素（δ13C）變化的環境因子則較複雜且繁多，環境信號很難被解釋，一般而言，珊瑚骨骼碳同位素最常被用來當作其共生藻的光合作用強弱指標，推論當時日照量的多寡。海水中有許多種類的二價陽離子，如鈣、鎂、鍶和鋇等，這些離子也會進入珊瑚骨骼中成為主要、次要或微量元素，而珊瑚骨骼的Sr/Ca比值被廣泛的認為是良好的水體溫度計，其骨骼之Sr/Ca比值和其生成當時的水溫，呈線性反比例的關係。