一個科學界不可能的任務!
地質系沈川洲教授測量鐘乳石單一紋層研究榮登Nature-Scientific Reports以及Science 特別報導
做為第一及通訊作者的臺灣大學地質科學系沈川洲教授主持的研究團隊,經過六年努力,完成一個過去科學界不可能的研究!團隊對洞穴鐘乳石細微的單一紋層直接測量年紀 (定年),而且精準度高達 ±0.5年。結果發現這些微層形成機制相當複雜,並非都是一年一輪。這種與氣候環境無關的不規律偽輪與缺輪發現,震撼科學界!這項研究推翻了過去對洞穴鐘乳石微層年輪的認識,直接衝擊到長久以來科學界將鐘乳石微層視為年輪,應用於氣候環境變遷的無數成果!本研究於9月16日在國際頂尖的自然出版集團 (Nature Publishing Group) 著名的期刊《自然–科學報導》 (Nature-Scientific Reports) 發表,9月27日在頂尖期刊《科學》(Science) 特別報導。
在洞穴沉積的鐘乳石亦常具有細微紋層結構,厚度為幾微米 (micrometer, 10-6 m) 到一、兩毫米 (millimeter, 10-3 m) 不等。科學界及教科書裡,都將這些洞穴沉積的微層視為年輪,從輪的多寡便可得知鐘乳石年齡。
沈川洲教授主持的高精度質譜與環境變遷實驗室(HISPEC),以過去專研的鈾釷定年法為基礎,針對一株採自雲南仙人洞的石筍,進行單一微層的高精度定年研究。結果發現紋層並非總是每年沉積一輪,在不同的數十年區間,有時依年序生長,有時卻出現多輪或少輪情況。
這種與氣候環境無關的不規律偽輪與缺輪的研究結果,否定了地球科學界對洞穴鐘乳石微層年輪的基本假設。對於過去應用鐘乳石微層年輪,所發現的無數氣候環境變遷成果,都必須重新小心驗證!
主要的實驗工作、定年測量及數據分析,都是由第二作者,多年來的研究夥伴林可小姐完成,雖然她只是研究助理,大學主修動物科學,非本科專業,但其積極主動的研究態度與探索未知的渴望精神,超越一般研究人員,時常超時工作,完成任務。
本研究是由國科會地化平臺、沈教授國科會地科學門個人計畫經費、與臺大前瞻領航計畫的支助下完成。此詳細的科研成果請參閱2013年9月16日正式發表于自然出版集團著名期刊–《科學報導》 (Scientific Reports) 的全文 “Testing the annual nature of speleothem banding”, 2013, 3, 2633; DOI:10.1038/srep02633。
圖一:臺灣大學地質科學系沈川洲教授
圖二:研究夥伴林可小姐