台灣大學地質科學系羅立教授團隊參與國際海洋發現計畫(International Ocean Discovery Program) 383號航次，執行在高緯度南太平洋地區海洋深鑽工作。聯合團隊透過所取得的沉積物樣本進行研究，重建了五百萬年來南極繞極流(Antarctic Circumpolar Current, ACC)的變化歷史，並且於2024年3月發表在自然(Nature)期刊上。

ACC為環繞南極大陸的主要洋流系統，透過海洋-大氣的交換作用以及南極中層與底層水團的產生，使得ACC不僅是在全球的能量分佈佔有重要地位，亦在全球海洋環流系統以及深海碳儲藏庫上扮演關鍵角色。受限於地處遙遠以及惡劣的天候（圖一），使得自1950年代開展相關海洋深鑽計畫中，遲遲未有大型鑽探船的航次前往研究，也因此使得ACC在過去長時間尺度下的研究付之闕如。

羅立教授以及國際研究團隊透過海洋沉積物岩芯中相關代用指標証實ACC在不同的時間尺度下針對不同的氣候邊界條件有不同的響應: (1)在過去5-3百萬年的上新世(Pliocene)全球相對較暖的時期，ACC強度較強；(2)ACC的強度與長時間的地球軌道週期（約40萬年）所引起的日照量變化有密切關係，這很有可能與地球總體接收日照能量以及低緯度熱帶太平洋的變化相關；(3)在過去的冰期-間冰期變化上，ACC在冰期時較弱，但是整體分佈範圍較北，並且與全球大氣二氧化碳下降有密切關係。綜上觀察，ACC在比全新世(Holocene)更暖的時期都呈現較強的趨勢，此一連結很有可能提供現代快速暖化的時期ACC的變化趨勢帶來地質時間尺度上的證據（圖二）。

本研究全文連結請參考：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07143-3

同期期刊簡評：https://www.nature.com/articles/d41586-024-00678-5

引用文獻：
Lamy et al. (2024). Five million years of Antarctic Circumpolar Current strength variability. Nature, 627, 789-796.
 

	圖一, （上）國際海洋發現計畫(International Ocean Discovery Program) 383號航次在南太平洋經歷約12米左右的巨浪。（下）羅立教授於383號航次中參與沉積學團隊工作，下圖中正在刮平沉積物岩芯表面以利後續描述與分析工作（照片由IODP提供）。
圖二, IODP 383號航次南極繞極流(Antarctic Circumpolar Current, ACC)過去五百萬年來強度變化之主要結果圖。d圖為主要383號航次兩個站位所重建之ACC強度圖（紅色與藍色曲線），a, b圖分別代表全球底棲性有孔蟲氧同位素曲線以及氣候模型模擬出的全球冰川體積變化圖（黑色與紫色曲線），c圖則是赤道太平洋地區南北向（橘色曲線）以及東西向（紫色曲線）海水表面溫度差異變化。透過結果可觀察出ACC在晚上新世(Late Pliocene)和更新世(Pleistocene)等相對較溫暖且全球冰川體積較小的時期具有較強的趨勢，並且在過去五百萬年來有大約40萬年的週期性變化，圖片取自Lamy et al. (2024)。

本文轉載自國立臺灣大學地質科學系暨研究所榮耀分享，連結如下：http://www.gl.ntu.edu.tw/index.php/announcements/geological-glory/item/4316-nature