南大洋東南太平洋區域的中層水，包括副南極模態水(Subantarctic mode water, SAMW)與南極中層水(Antarctic Intermediate Water, AAIW)，在全球海洋與氣候系統中扮演關鍵角色。這些水團在形成過程中吸收大氣中的氣體與熱量，不僅是重要的人為二氧化碳匯(carbon sink)，亦顯著提升全球海洋的氧氣含量。此外，太平洋區域形成之南極中層水透過德雷克海峽(Drake Passage)輸送至大西洋，以平衡大西洋深層水(North Atlantic Deep Water, NADW)的輸出，並可能經由「冷水路徑 (cold water route)」直接進入大西洋，或透過「暖水路徑 (warm water route)」間接影響印度洋，最終補給大西洋經向翻轉環流(Atlantic Meridional Ocean Circulation, AMOC)之中。
然而，關於太平洋 AAIW 在冰期-間冰期的變化仍存爭議。例如，西南太平洋、東北太平洋及中南太平洋的研究顯示冰期 AAIW 形成速率下降，而東南太平洋的結果則不一致。此外，AAIW 在冰期-間冰期的輸運變化可能影響NADW形成，進而影響AMOC與全球氣候。然而，由於長時間尺度的紀錄有限，對 AAIW 在不同氣候條件下的演變仍缺乏完整理解。
國際大洋發現計畫第383號航次(International Ocean Discovery Program Expedition 383, 圖一)成功於智利沿岸取得連續良好的沉積物紀錄，國立臺灣大學地質科學系副教授羅立參與本次航次與後續相關研究，在本研究(Duarte et al., 2025, Global and Planetary Changes)利用東南太平洋 AAIW 形成區附近的沉積岩芯，透過約 78.7 萬年的底棲有孔蟲 δ¹³C 記錄，探討 AAIW 的冰期-間冰期變化。利用多種類底棲性有孔蟲穩定碳同位素值(stable carbon isotope, δ¹³C) 值作為水團變化信號的代用指標。
比較智利南北沿岸中層水深度之底棲有孔蟲 δ¹³C 記錄與太平洋深層水 δ¹³C之數據，顯示冰期 AAIW 主要向赤道輸送，而間冰期則優先向南流入德雷克海峽與大西洋。此變化可能受副南極鋒面(Subantarctic front)、盛行西風帶(westerlies)、AAIW 形成區域及南極海冰範圍影響。此外，間冰期 AAIW 對智利南緣的影響增強，可能伴隨東南太平洋中層水加深，並影響 AMOC 的冷水輸運路徑(圖二)。
與過去認為冰期 AAIW 形成速率降低的研究不同，本研究顯示 AAIW 在冰期時更傾向於向赤道輸送，可能與南極海冰變化及 AAIW 形成密度條件相關。本研究結果提供關於 AAIW 形成與輸運的新見解，並有助於理解南大洋在全球氣候系統中的角色。 |
