自七○年代以來,普遍認為熱帶海面水溫在冰期與間冰期之間並無明顯變化,最多不超過攝氏2度。但一九九四年美國哥倫比亞大學基德生(T. P. Guilderson)等人發表一項驚人的研究結果,他們分析了兩萬年來赤道大西洋西部加勒比海巴貝多島附近,各時期微孔珊瑚化石中的鍶元素含量,發現上一次冰河時期熱帶海洋表面水溫可能比現代低約攝氏4~6度。此結果對傳統認知提出質疑及挑戰,引起十年來地球科學界對於冰河時期的氣候型態及冰期與間冰期的演變模式高度重視。
二○○二年, 澳洲國立大學高更(M. K. Gagan)及其研究小組鑽取大堡礁附近七個海域的現生微孔珊瑚岩芯標本,分析鍶及鈾的含量,重建了自十七世紀以來澳洲東北海域的海表水溫變化。發現一七○○年以前及一九○○到一九五○年間,當地海表水溫較現在低攝氏1~2度;目前則處於四個世紀以來的最高溫,且未來水溫有持續攀升的趨勢。這些資料不僅對當地的水文環境變化有進一步的了解,對全球近代海洋循環及氣候變遷模式也提供了相當重要的訊息。
海面高度變化
海水面高度主要受到全球冰河體積的大小及區域地殼升降運動影響,會造成陸地面積、海岸地形、洋流路徑及生態結構等的改變,是環境變遷的一項重要因子,而珊瑚恰是相關研究的好材料。一個著名的例子是美國哥倫比亞大學費爾邊克(R. G. Fairbanks)教授及其研究群於一九八八年在加勒比海,西印度洋群島東端的巴貝多島鑽取珊瑚化石,尋找一種大西洋特有的軸孔珊瑚化石(Acropora palmata)在地層中出現的相對位置,以重建古海水面高度變化。因為這種軸孔珊瑚只生長在淺於五公尺的海表水中,故它出現的地方,便代表著當時海水面的位置。研究發現,自兩萬年前冰河時期以來,有相當約四十分之一海水量的冰,因氣候回暖而融解流入海洋,使海水面上升120公尺。