因为这跟小弟最近一直感兴趣的题目有关 所以阅读完後花一点时间跟大家报告一点心得 如有任何错误或问题请不吝指正跟提出，谢谢！^_^ 有很多海洋碳循环的东西我也不是真的非常清楚 这篇文章所使用的方法其实已经是非常古老的方法了 也就是利用海洋沉积物中浮游性(Planktonic)跟底栖性(Benthic)有孔虫(Foraminifera) 的壳体（Shell, 记者翻甲壳XD也不是多大的错就是了） 中的碳十四年代差异，推论海洋中底层水或是深层水的Ventilation Rate 也就是所谓的""换气率"' 这是Wallace Broecker的拿手好戏，从198x年代伴随着加速器质谱仪技术的发展 之後就一直拿来当作了解全球不同深水水团循环的一个证据 之所以难做或是很少人做是因为一个定年很贵 以本实验室为例，我们固定的合作夥伴是纽西兰的一间实验室，一个定年点要接近 两万新台币，如果同一个深度要定底栖跟浮游那就是两倍的价钱了！（囧） 大家有兴趣可以去看看他这篇光是浮游就定了59个定年点！ 天阿~~~除非你的合作对象愿意跟你一起分摊这些费用 不然真的很惊人阿 好险我们最近有找到好心人，让我也有点手痒想做这种实验XD 之後浮游性有孔虫我都打PF, 底栖性都用BF来代表 理论上浮游性有孔虫生活在海水的表层，与大气有较好的接触，所以吸收到的 碳十四应该是跟大气很接近（除了一个差值叫作储藏库年代Reservoir Age, 容後再叙） 而BF壳体内的碳十四则取决於附近的水团 意思就是说，如果我这些BF生活在受到南极底层水(Antarctic Bottom Water, AABW) 的影响，那我们可以假设，这些BF所定到的碳十四年代是跟AABW的循环速度有关 AABW是在环南极地区因为海冰形成排放出来的盐水加上极低的低温所形成的比重 相对较重的水团，如果这样的水团形成的很快（也有可能是整个地球的深海循环加快） 理论上说起来BF减掉PF的碳十四年代差值(BF-PF)就会变小，因为底水的换气率变好了 （希望到这边大家都可以理解） 所以我们便可以在过去3万年以来的冰期间冰期进行这样的工作 看看冰期到间冰期之间BF-PF的年代差异会不会有变化，如果变大的话就表示 整个循环会变慢，而有许多的老碳会被堆积在深层水中 但是现在有一个很重要的问题 海洋岩芯的年代怎麽来？ 不管做出氧同位素或是其它的东西，都没有年代上的意义 而在三万年来通常我们都是用PF的碳十四定年当做控制点，两两控制好後 其它的深度用内差来平均，问题是如果冰期间冰期中间，如果海洋循环变慢了 那有可能整体海洋中的碳会累积比较多，所以所谓的储藏库年代就会变 现代的海水平均的储藏库年代是400年，也就是说你拿一个现代的海水去定 它的碳十四年代，平均说起来应该是差不多400年 明明是现代的海水但却已经有400岁了， 所以如果冰期的时候循环更慢了，搞不好这个储藏库年代会随着时间改变 那就麻烦了，所以海洋岩芯的年代会出现误差 本篇作者瘦皮猴先生（Skinner, XD）做了比较有趣的事 因为这根岩芯非常靠近南极，所以他认为这根岩芯的PF的氧同位素纪录 应该会跟南极冰芯所记录到的南极当地气温有关 所以他将PF的氧同位素纪录对比到南极冰芯，而利用南极冰芯的年代当作自己 海洋岩芯的年代，所以他可以将储藏库年代在不同时期做更仔细的评估 而因为对比的是冰芯，代表的是直接大气的年代，所以他可以将BF-PF的年代差 转换成BF与大气的年代差，得到他觉得更准确的底层水的换气率 （呼，好喘） 接下来问题来了，干嘛非得做南极不可？ 在冰芯的研究中显示上次冰期时CO2浓度大约比现今低了80-100 ppm 而在冰消期一直到工业革命前经过几次的变化 0. 三万到一万八千年间，维持相当稳定的~180ppm 1. 一万八千到一万五千年前，CO2快速自~180ppm 上升至~235ppm 2. 一万三千到一万一千年前, 再次从~235ppm 上升至~265 ppm 3. 六千到七千年间到两千到三千年前, 缓慢的再度上升个~10ppm 这中间阶段1跟2都是非常快速上升的时间，而且升的幅度很大，都是30-40个ppm 而这些时间段落都跟许多古海洋循环变化的时间点相当，所以很学者都认为说 冰期-间冰期尺度的CO2变化，跟海洋循很有关系 而且经过估算，应该是跟深层的海洋循环有关，因为深层海水能容纳的碳较多 而主要的两个深层水形成区一个就是在南极，而另外一个在北大西洋 Marchitto等人在2007年发表一个成果，他认为在冰消期时的两次CO2排放是跟南极的 中层水团(Antarctic Intermediate Water, AAIW)循环有关， 因为他的研究站位在加洲附近，而一般认为此地的涌升流与AAIW有关，他的故事是这样 ：当冰消开始时，因为海冰退却，西风带南移，所以造成AAIW的产量增加 因为产量增加，所以循环加速，把本来堆积的老碳往北边推，所以让它的站位被影响 但是同一年Galbraith等人在北太平洋的深海里却发现北太平洋深海要等到 一万五千年後才释放出老碳，使得洋盆底的含氧量较高 但是从来没有人直接到南极附近受AABW影响的站位去做这件事 因为这边要找到好的岩芯很难，但瘦皮猴先生跟他的研究团队做到了 也成功证实了在冰期时，南极的深海的确存在着换气率相当差的深层水团 而换气率与CO2在一万八千到一万五千年间同时上升 可以推测就是因为南极地区因为换气率变佳，所以将所储存的老碳给释放出来 报导中是用打嗝来形容，我觉得很贴切，但觉得很可怕 几千年的废气一次打出来，感觉很腐臭XDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD 但是依我个人的观点我认为瘦皮猴先生很可惜的点在於 他并没有交代CO2第二次快速上升的原因 而在今年，有人秘鲁一带同样利用这样的工作探讨AAIW的换气率却发现，没有特别的变化 这表示南极地区的水团变化，可能没有我们想像中的这麽一次而且整体变化 这当中可能还有更复杂的事情，但瘦皮猴先生并没打算多谈 我想可能是等到下次再发另一篇Nature or Science吧，哈哈 总之，瘦皮猴先生做了两件很重要的事 第一个，海洋岩芯本身的年代模式跟误差计算，这个在他的补充资料里足足写了10几20页 这是将这篇文章的价值可以推的更高的一个很重要的前提 第二个，他证实了，冰期时南极的深海的的确确存在换气率相当差的水团 而这个水团的换气率改变与大气中的二氧化碳改变相当密切 （除了一万五千到一万三千这段） 接下来的研究方向就要看各位研究者或有兴趣的大家一起来想啦！！ 我个人目前正在进行的是西南赤道太平洋地区进行这样的工作 希望可以找出高纬度地区跟低纬度地区之间的连结 也欢迎有兴趣的学弟妹跟大家继续关注相关的消息或是投入相关的研究领域阿！ 希望不会写得太乱！ 如果对以上所提到的文献有兴趣可以来找我，统统丢给你看，哈哈^_^ [email protected]或站内信皆可！ 大家加油！ -- 让我们起来吧!! 用狂飙的热情和铁般的理智 创造我们的世纪!!!! --

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