利用有孔蟲重建臺灣周遭海域的古水深和地質災害事件

在地質學領域中,有一句流傳甚廣的名言,「過去是通往未來的鑰匙」,同樣的,如能集結過去所發生的颱風和地震等地質災害事件目錄,也必定是通往未來能夠預測地質災害的潘朵拉之鑰。因位處在「特殊」的地理位置,臺灣極容易受到颱風和地震等極端事件的影響,這些極端事件容易引發海底山崩產生濁流,因此,在臺灣東部外海,濁流沉積物紀錄俯拾皆是,然而,對於個別的濁流沉積物來源(沉積物受搬運前的水深)跟觸發濁流的原因(地震或颱風)則所知甚少。為了翻開臺灣外海海底山崩研究的新頁,臺大海研所的博士後研究員Raul Tapia、助理教授賀詩琳、副教授王珮玲、副教授蘇志杰與碩士生樂思成與林政寬,跟多位來自國內和法國研究機構的研究人員合作,嘗試利用浮游和底棲有孔蟲辨識海底山崩沉積物來源,並估算其發生時的水深。

研究團隊研究過去20年來,臺灣海洋研究船(新海研一號、海研一號、海研二號和海研三號)和2018年臺法利用法籍研究船瑪莉安‧杜帆妮號(R/V Marion Dufresne)的合作航次於臺灣周遭海域採集的148個表層沉積物樣本,量測其表層沉積物樣本中的有孔蟲豐度、粒徑分佈、總有機碳和碳氮比資料,並與國科會海洋學門資料庫(Ocean Data Bank)和國際海洋資料分析計畫(Global Ocean Data Analysis Project)資料庫的水文資料相互比對。結果顯示臺灣周圍海域的有孔蟲豐度和浮游-底棲有孔蟲比例(%P)與站位點的水深具有高度相關性,當%P增加(減少)時,水深也較深(較淺)。因此,利用水深和%P的關係式,當沉積物的%P值與相同水深的其他站位點有顯著差異時,即可推測此為經過海底山崩二次搬運的沉積物。此研究也將臺灣周遭海域的%P結果與其他區域的研究比對,並估算出全球海域水深與%P的關係式。此方法為利用沉積物進行古水深重建與古極端事件辨識(地震或颱風)立下新的里程碑。

此研究成果已於2022年10月13日發表於Marine Geology期刊:https://doi.org/10.1016/j.margeo.2022.106922

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