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台灣大學七十五週年研究成果發表會系列(7)

世界最著名的〝自然〞（Nature）科學期刊在12月11日發表了一篇有關台灣島近半世紀來大自然演化趨勢的論文-〝台灣島之侵蝕、逕流變化與地震間之關係〞。這篇由台灣大學地質科學系及英國劍橋大學地球科學系共同合作研究成果發現，台灣島自1970至2000年以來，每年有將近384百萬噸之懸浮沈積物被運送至外海，共佔了全球懸浮沈積物總量的1.9％。如果再加上160百萬噸的河床沈積物，則總沈積物之輸出量每年會超過500百萬噸，使得台灣平均侵蝕率可以達到每年5.2 mm。對於台灣面積僅佔全球0.024％而言，可以想見，台灣島是受到了大自然快速的侵蝕作用。

如果以近30年來台灣部份侵蝕嚴重地區每年15mm至60mm的侵蝕率來和過去幾個世紀作一個比較，可以發現這個結果比過去一萬年來5mm至12mm的侵蝕率，以及百萬年來3mm至6mm的侵蝕率高出了3至5倍左右。此侵蝕率之高低，不僅與島內不同的地質材料強度，以及斷層的分佈等地質環境有關係，更與地震及颱風有相當密切的關連性。

台灣大學研究團隊主持人陳宏宇教授上週五指出，雙方研究團隊共收集了一百多萬筆現場的調查資料進行分析探討，其中包括了台灣150條主要河流流域的測站記錄、河階定年、地震能量、地質材料強度，以及颱風和雨量等各不同資料研究而獲得之結果。

本研究亦發現，台灣東部、中部以及西南部侵蝕率較高，北部較低，而分布於活動斷層帶鄰近區域之侵蝕率，有些達到了每年60 mm，而北部及西部地區則僅為每年1～4mm。

溝谷中沈積物的生成主要是來自兩方面的動力，一為地震造成之土石崩落，另一為颱風引起之山崩及土石流。在台灣可以很清楚地看出地震與侵蝕間的關係，從過去的地震紀錄顯示，台灣東部以及西南部為地震發生較為頻繁之區域，相對的北部地區，其發生地震之頻率則較少。由過去累積的地震釋放能量與侵蝕率相對比，發現其相關係數比其他因素來的高，顯示地震確實對於侵蝕之發生有顯著的影響。

另外，颱風期間豐沛的雨量常會造成坡體的不穩定，形成山崩及土石流，使得溝谷中沈積物的來源增加。從逕流沖刷的變化量與侵蝕率的對比資料可以發現，當颱風發生的頻率較大時，逕流沖刷的變化量也較大。以台灣島而言，逕流沖刷變化量最大的地區為東部，因為東部每年受到颱風侵襲的機會較台灣各地區都還要高，其次為北部以及南部，西部地區為最低，主要是因為北部及南部地區並不像西部一樣，可以受到中央山脈的保護減低颱風的威力。經過比對發現，逕流沖刷變化量與侵蝕率之間的相關性最高，亦即當逕流沖刷變化量變大，侵蝕率便有上升之趨勢，兩者之相關係數可達到0.5左右，比其他因素都還要高，也即台灣島侵蝕率升高的主要因素之一是來自颱風的影響。

本研究工作同時獲得英國自然環境研究委員會(NERC)、皇家學會(Royal Society)，中華民國國家科學委員會、以及經濟部水利署的支持與贊助。本項研究除英國劍橋大學研究群的主持人Hovious教授以及台大地質科學系陳宏宇教授之外，主要參與研究的人員還包括劍橋大學Dadson先生、美國Dade博士、Willett博士、Stark博士、台大地質科學系胡植慶教授、謝孟龍博士、地理環境資源系林俊全教授、經濟部水利署洪銘堅博士以及太魯閣國家公園處陳孟江先生等多位研究人員。本研究工作共花了近二年的時間完成這個分析的結果，將可提供給研究台灣島在大自然演化過程中的一個重要參考。

《Nature》是SCI論文評比最高之科學期刊，全世界有半數以上曾榮獲諾貝爾自然科學獎得主，都曾在該刊發表專文,可見其重要性