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冰河時代

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王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

「冰河時代」是個通名，也是個專名，地球四十六億年的歷史，反覆發生過大規模的氣候變遷，「冰河時代」是其中的一種。今年九月九日，一個科學團隊發表研究報告，指出五千五百萬年前，也就是新生代古新世結束時，北極海的氣候像今日的地中海。

他們的證據來自北極南方兩百公里的海底沈積層，其中有只能在亞熱帶海域生存的藻類化石，而早些時候生活在當地水域的物種，卻不見蹤影。換言之，現在有厚冰層覆蓋的海面，當年水溫在攝氏20度左右，許多物種因而滅絕。

一九八○年代，海洋地質學家在南極也發現過同樣的證據。科學家推測，當時大氣中可能突然增加了許多溫室氣體，特別是甲烷，才造成那麼大規模的氣候變遷。至於那些甲烷怎麼來的，沒有人知道。

古新世結束後，大氣平均氣溫就一直下降，直到更新世。更新世是著名的「冰河時代」，起於一百八十一萬年前，迄於一萬五千年前。對更新世與先前的上新世（五百三十二萬年前至一百八十一萬年前），人類學家特別感興趣，因為人類與黑猩猩源自同一始祖，自六百萬年前分別演化後，主要的演化階段發生在上新世與更新世。

更新世的特徵是：北半球北方有長期而穩定的冰單覆蓋大地；赤道非洲則溫溼多雨。大量的水鎖在陸上冰裡，海平面因而比現在低一百公尺以上。許多今日的海峽，包括台灣海峽，當年都是生物的通衢大道。不然，人不可能在四萬年前就進入澳洲定居，一萬五千年前抵達美洲。

但是更新世一百八十萬年中，並非一直都很寒冷，其間氣溫起伏過好幾次，可以細分為許多「冰期」，以及冰期之間的「間冰期」。冰期的平均氣溫比「間冰期」低攝氏 7 度。自七十萬年前起，每個冰期大約持續十萬年。以長期趨勢而言，我們目前所處的時代（「全新世」），其實是「間冰期」而不是「冰後期」。即使一萬五千年前上一次冰期結束，代表氣溫將長期走高，我們仍不能確定我們最關心的未來，也就是我們的子女、孫子在世的年代裡，氣溫究竟會如何變化。因此，協助我們描述冰期始末的詳細資料，對我們評估目前地球暖化趨勢的後果，極為重要。

一九九○年代，國際團隊在格陵蘭中部鑽取冰蕊，第一次得到了過去十多萬年的詳細氣溫紀錄。當時科學家得到的印象是，更新世最後一次冰期（大約十二萬年前開始）是「突然」發生的。

但是科學家很快就發現，他們鑽取的兩根冰蕊（長度超過三公里），最下端（占全長的百分之十）曾受擾動，其中資訊並不可靠。可靠的紀錄，起自十萬五千年前，那時最後一次冰期已經開始了。換言之，科學家對冰期開始前後的氣溫變化模式，其實一無所知。

今年九月九日，另一份冰蕊分析報告在《自然》發表了。這次冰蕊是在格陵蘭北部（現在平均氣溫攝氏零下 31.5 度）鑽取的，由於那兒條件較佳，冰蕊下段沒受過擾動，過去十二萬三千年的氣溫記錄都保存下來了。初步分析的發現是，第一、最後一次冰期之前的「間冰期」，氣溫一直很穩定，比現在高攝氏 5 度；第二、最後一次冰期是緩慢地展開的，從十二萬兩千年前到十一萬五千年前，氣溫逐漸下滑到「間冰期」與「冰期」平均氣溫的中間值。然後，氣溫突然升高，並上下震盪了五千年，才逐漸下降到「冰期」的最低溫。

電影〈明天過後〉的科學

更新世在一萬五千年前結束，但是氣溫回升了三千年後，又突然開始下降，中東的幼發拉底河谷發生嚴重的旱災。學者推測這一波長達千年的寒流，促使兩河流域的狩獵採集族群發展農業，以貼補日漸匱乏的野生資源，竟然為日後的文明奠定了基礎。

至於氣溫反覆的原因，學者推測，是加拿大境內的冰單，因為氣溫上升而融化，最後形成一個大湖。一萬兩千年前，湖的東岸潰決，大量淡水順著今日的聖勞倫斯河谷，湧入拉布拉多海。結果是，北大西洋接近格陵蘭南端的海域，鹹度下降，使得由赤道北上的洋流因而停頓。北方失去了熱帶的熱量，越來越冷，導致冰期復辟。

這個理論發表之後，立即引起許多有識之士的興趣，他們相信最近的大氣暖化趨勢，也會造成同樣的結果，使氣候發生大規模的變遷。今年五月底在國內上演的電影〈明天過後〉，情節就是以這個點子推展的。

但是專家早就指出了，一萬二千年前那次短冰期，發生的條件與現在並無類似之處，例如當時北歐與加拿大仍帶著冰帽。而根據計算機模擬，氣溫至少還要再上升四、五度，才能導致洋流停頓。事實上，十二萬年前的間冰期，氣溫就比現在高五度。因此電影與現實毫無對應之處。

那麼我們就不必憂慮溫室效應了嗎？倒也不是，專家認為雖然電影裡的科學並不堅實，可是氣候系統實在太複雜，我們不明就裡地往大氣灌注溫室氣體，無異撩撥一頭憤怒的野獸。

資料來源

《科學發展》2004年10月，382期，78 ~ 79頁

冰河時代(4) 間冰期(3) 演化(120) 氣候變遷(110) 科發月刊(5210)

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