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為甚麼珊瑚可以做為氣候變遷的證據？

 珊瑚氣候學的研究能成為古氣候變遷的重要項目，主要是由於珊瑚具有下列幾個特性：

 1.石珊瑚廣泛分布在熱帶地區的淺海，標本的取得較為容易。珊瑚的生長受到溫度、光度、海流、沈積物等的影響，適合石珊瑚生長的海水溫度範圍為20～30℃、深度為0～30公尺之間。牠們大致分布在南北緯度25之間的熱帶和亞熱帶淺海，在太平洋、大西洋和印度洋等大洋中均可發現牠們的蹤跡。這些生態特性，使石珊瑚成為熱帶淺海氣候系統研究的良好題材。

二、珊瑚的骨骼含有許多種化學元素，能同時反映數種海洋環境狀況的變動情形。石珊瑚在成長的過程中，不斷在海水中堆積碳酸鈣質的骨骼，牠們依下述的方程式將海水中的二價鈣離子固定下來：

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珊瑚骨骼中的主要成分碳、氧及鈣，就不停記錄了生長當時的海水化學特性。此外，就在碳酸鈣骨骼形成的同時，珊瑚生長處附近的海水中，也含有各種不同的二價陽離子（如鍶、鋇、鎘、錳、鉛等），由於這些陽離子價數和鈣離子相同，且其離子半徑也和鈣離子相近，所以在珊瑚骨骼形成的同時，這些二價陽離子，大致按照它們在海水中的比例，被牢固地鍵結入珊瑚的骨骼中。由於這些陽離子各自反映了不同的氣候特徵，如海水溫度、降雨量、鹽度、湧升流強度、人為的污染等。因此只要我們從珊瑚的骨骼中，分析出這些二價陽離子的含量，就可以定量地推測珊瑚生長時的海洋環境及氣候特徵。

三、石珊瑚骨骼具有獨特且精確的年代序列。石珊瑚堆積鈣質骨骼的速率，會受水溫季節性變化的影響，而產生疏密間隔的輪紋，與樹木的年輪相似。因此，只要沿著平行於石珊瑚的骨骼生長軸方向，作厚約一公分的切片，再把此切片作Ｘ光照相檢驗，我們就可清楚地從Ｘ光照片上看出珊瑚的成長紋。這些黑白相間的成長紋代表了珊瑚骨骼的密度變化，通常一組高低密度紋代表了一年的成長量。透過這些生長紋的輔助，以最靠近外緣的密度紋代表採樣的時間，向內逐年回推，我們便可以精確地定出各密度紋所代表的時間。

若是沿著生長軸方向，連續作骨骼粉末取樣，並作化學元素含量分析，我們就可重建採樣點附近的海水化學特性隨時間而變化的紀錄，甚至更進一步推導出造成這些海水化學性質變化的氣候因素。

對於現生的珊瑚來說，由珊瑚明顯的年成長紋，能使我們做到精確的年代指認。對於化石珊瑚而言，最近發展出很準確的釷-鈾定年法（230Th/234U dating technique），對於一百年到十萬年的化石珊瑚標本，能提供誤差小於1％的分析能力。因此我們可選擇需要研究的某一特殊地質時段來做古環境的研究；而且由於珊瑚骨骼的成長速率相當快，有些種屬每年可以達到1.5公分。而目前化學分析所需要的標本量很小，因此對於古環境重建的研究工作而言，理論上可以達到以月或星期為單位的超高解析度。

四、石珊瑚的壽命很長，可以提供長期、連續的氣候紀錄。在合適條件下，石珊瑚的壽命最長可達一千年以上，它的骨骼便可用來建立長期並以月為單位的連續氣候紀錄。這種具有高解析度的古環境重建資料，對於短週期的海洋-大氣交互作用氣候系統的研究極為重要，這也是其他方法極難做到的。

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