【亮点实验室】測量過去與氣候變遷|古海洋代用指标实验室
發佈日期:2025-07-25 00:00:00气候变迁是当代最迫切的挑战之一,大气中的二氧化碳浓度日益升高,想要预测地球将如何发展,其科学基础,深植於对过去气候的理解。

国立臺湾大学的贺诗琳副教授所领导的 ,透过分析全球海洋沉积物中的线索,揭示地球气候演化的奥秘。他们的研究不仅以更精确的方法,重建过去海洋的温度;在预测未来气候的模型建构上,更是一项关键里程碑。
跨越洲际,勾勒气候──贺教授的学术之旅
来自马来西亚的贺教授,求学歷程如同她的研究一般横跨全球。首先在主修化学工程,又在日本的转向研究环境科学,进而在德国的 (隶属於)与挪威的专研海洋古气候。在2018年加入后,她凭藉卓越的多元学术背景,展开对海洋长期变迁的深入探索。
她的團隊致力於探究地球在地質時間尺度中的氣候變化,特別關注約三百萬年前的上新世(當時大氣CO?濃度,相當於由人類造成的CO?在本世紀末的預測值)與上一個冰河循環(時間幅度橫跨25000年)。透過從海底提取出的沉積岩心──一根根記錄歷史的泥芯──賀教授與團隊得以重建過去海洋表面溫度與環境變化。 賀教授說明,我們可以藉由分析保存在沉積物中的化學訊息,推估數百萬年前的海洋溫度。

实验室分析多种指标(即所谓的「代理资料」)以重建过去的环境,如:显微镜下的微化石、分子级别的生物标记(如沉入海洋的古代植物蜡状残留物)、以及对水温极為敏感的化学化合物。统合这些各自独立的证据,使得过去海洋与气候的样貌得以更為準确地呈现。

谨慎细心与多重比对,是实验室研究精神的核心。传统研究往往依赖单一代理资料进行推测,而贺教授则强调应採用多元证据,以获得更精确的资料,并且重复精密的检验。团队近期发表於的研究指出,虽然不同代理资料可共同支持长期气候变迁趋势,但在短期波动的重建上,这些资料之间可能会出现偏差。这项发现强调了持续反思与多次验证的重要性,以提升气候重建的可靠度。
科技实力与国际连结──在地实践,放眼全球
古海洋代用指标实验室的獨特之處,不僅在於其嚴謹的研究方法,也體現在善用臺灣的海洋研究資源。在一項結合臺灣先進海洋研究船與深海遙控載具(ROVs)的計畫中,實驗室展示一項被廣泛使用的溫度代理指標(或稱古溫度計),即使在臺灣西南方甲烷豐富的沉積環境中,依然具有良好準確性。此研究成果刊登於國際權威期刊,显示臺湾在海洋科学上的成熟发展。
虽然臺湾长期以来在海洋科学领域享有声誉,古海洋学却仍属新兴领域,贺教授带领的实验室正快速提升臺大在这方面的学术地位。实验室与日本、法国、德国等国的研究机构合作(),不僅參與跨國遠洋調查,也共享實驗設備、定期線上會議、共同指導博士生,既深化科學交流,也落實減碳理念。 這種開放合作的精神,同樣反映在團隊多元的國際成員上。近年來,實驗室成員來自馬來西亞、印度、法國、智利、德國、西班牙、加拿大、葡萄牙、土耳其與臺灣。與、等国际单位的合作,更為实验室每年暑期带来世界各地的实习生,激盪新的想法,也拓展全球连结。
展望未来──以过去之鑑,為气候行动铺路
國立臺灣大學因致力於推動聯合國永續發展目標(SDGs),被列為全球頂尖大學之一。臺大積極推動高影響力研究,以回應緊迫的地球挑戰,促進国际合作,並培育能夠應對複雜環境議題的下一代科學家。
這項承諾近期獲得了《泰晤士高等教育》(Times Higher Education)的肯定,臺大在全球排名第 14 名,並在多項 SDGs 中取得前 20 名的佳績,其中包括「健康與福祉」(第 2 名)、「水下生命」(第 9 名),以及「和平、正義與健全制度」(第 12 名)。此外,臺大也在 中升至全球第 74 名,位列亞洲第 4。
古海洋代用指标实验室的研究正是這一使命的具體展現。該實驗室透過重建過去的海洋溫度及其他重要條件(無論是生化或地質方面),產生關鍵的基準數據,進一步完善對氣候模型的理解。這些研究對於制定有效的氣候策略至關重要,並為「氣候行動」(SDG 13)與「水下生命」(SDG 14)作出貢獻。
贺教授期盼实验室谨慎且跨学科的研究方式,能啟发更多学者重视重建中的不确定性估算,使古气候资料能更稳健地支撑气候模型的推演。贺教授说:「我们希望推动一种更稳固、可复製的重建方法。唯有如此,才能真正提升我们对未来的预测能力。」 当被问及想向国际社群传达什麼讯息时,贺教授微笑着说:「欢迎加入我们,一起让这个世界变得更好。」
国立臺湾大学国际事务处特别感谢:贺诗琳教授、全体成员。
本文以英文撰寫,作者:Andrew Griff-Owen,中文譯者:劉安家。
攝影:Shota Ambiru、陳若婕與古海洋代用指标实验室。
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