氧碳同位素探討

墾丁遺址(KTC_3、KTC_4；約 4000 年前)

墾 丁 遺 址 芋 螺 碳 、 氧 同 位 素 記 錄 ， 其 KTC_3氧同位素平 均值為 -1.65±0.44‰，碳同位素平均值為2.19±0.30‰；KTC_4氧同位素平均值為 -1.37±0.39‰，碳同位素平均值為1.82±0.36‰。與林怡美等(2007)報導之 三枚墾丁遺址之硨磲貝的δ¹⁸O 平均值 (介於 -2.01±0.51‰ ； N = 100 、 -2.25±0.50‰；N = 65及-2.35±0.35‰；N = 74)和δ¹³C平均值(2.07±0.14‰、

1.93±0.23‰及1.93±0.08‰)，相較本研究之下，其氧同位素數值較小，代 於 M 形(Cuspate) (Kobashi et al., 2003；圖 5.15)可能受到該年夏季溫度較 冷之故，使氧同位素較大。距今 4 千年時全球海平面高度與今日相當，

表示當時並未受到冰川效應的影響，因而推測距今 4 千年前時的水體氧 同位素數值與今日相同(Fairbanks, 1989)。因此，本研究代入-0.06‰之水 體氧同素數值與芋螺殼體的氧同位素數值換算成溫度記錄，KTC_3 之溫 度範圍介於 31.2 至 19.4°C，平均溫度為 26.6°C，夏季均溫為 29°C 及冬 季均溫為 23.8°C；KTC_4 之溫度範圍介於 29.8°C 至 22.1°C，平均溫度為 25.4°C，夏季均溫為 27.5°C 及冬季均溫為 23.2°C。由平均溫度來說，KTC_4 比現今溫度低 1°C。冬季溫度都比現今測站溫度來得低。施峰熙 (2007) 利用現生蠑螺與口蓋及墾丁遺址蠑螺的口蓋的氧同位素做探討，其中墾 丁遺址的銀口蠑螺口蓋，它的平均氧同位素為-1.53±0.58‰，計算出來的 溫度為 26.6°C，若代入本研究之水體氧同位素-0.06‰，其年均溫度為 26.1°C，平均溫度大約介於 KTC_3 及 KTC_4 之間。

圖5.14KTC_3碳、氧同位素數值隨殼體成長變化剖面圖。橫座標為螺塔生長方向(殼頂至殼口之距離(mm))，縱座 標上為氧同位素、下為碳同位素數值。s代表夏季、w代表冬季。箭頭代表氧同位素最末端之趨勢。

殼頂 ( 幼年期 ) 殼 口 ( 成 年期 ) Dist anc e (mm)

δ

C ( ‰)

δ

O (‰)

圖5.15KTC_4碳、氧同位素數值隨殼體成長變化剖面圖。橫座標為螺塔生長方向(殼頂至殼口之距離(mm))，縱座 標上為氧同位素、下為碳同位素數值。s代表夏季、w代表冬季。箭頭代表氧同位素最末端之趨勢。

殼頂 ( 幼年期 ) 殼 口 ( 成 年期 ) Dist anc e (mm)

δ

C ( ‰)

δ

O (‰)

鵝鑾鼻第二遺址(OLP2C_1；大約 3250 年前)

鵝鑾鼻第二遺址芋螺的氧同位素平均值-1.63±0.47‰(N = 231)、碳同 位素平均值 2.07±0.33‰，與林怡美等(2007)利用鵝鑾鼻第二遺址長硨磲 貝的碳、氧同位素平均值做比較，芋螺的氧同位素 數值比硨磲貝大 0.78‰，表示芋螺生活的氣候較冷，由碳同位素的平均值來看差異甚小，

其當時的水文條件類似。

由氧同位素剖面來看，記錄了 3 年的生命週期，歷經 3 年夏季與冬 季，春、夏季節生長速率特別快，其中在第二年與第三年的春末夏初時，

有降溫的情形，也可能是春天劇烈的湧升流帶來較低溫的水，使表面水 體的氧同位素數值受到影響，而使海水裡較大的¹⁸O 增加，使得生物殼體 比平時獲得較多的¹⁸O，而使殼體氧同位素變大，氧同位素剖面屬於不對 稱鋸齒形(Kobashi et al., 2003)(圖 5.16)。氧同位素溫度範圍介於 21.7°C 至 29 .7°C 之間，平均溫度為 26.4°C。夏季均溫為 28.3°C，但比現生標本低 約 2°C；冬季均溫為 23.3°C，比現生標本低約 1°C。平均溫度與現今測站 溫度相比差不多。由冬季之溫度較現今溫度低，則較為寒冷。

圖5.16OLP2C_1碳、氧同位素數值隨殼體成長變化剖面圖。橫座標為螺塔生長方向(殼頂至殼口之距離(mm))，縱 座標上為氧同位素、下為碳同位素數值。s代表夏季、w代表冬季。箭頭代表氧同位素最末端之趨勢。

殼頂 ( 幼年期 ) 殼 口 ( 成 年期 ) Dist anc e (mm)

δ

C ( ‰)

δ

O (‰)

龜山遺址(KSC_1；1500 年前)

龜 山 遺 址 標 本 之 氧 同 位 素 分 佈 範 圍 在 -3.21~-0.72‰ ( 平 均 -2.22±0.55‰；1σ，N = 178)，碳同位素為 1.63~2.87‰(2.36±0.30‰)。本 研究與龜山遺址的 2 枚銀口蠑螺做比較，其氧同位素分佈在-2.41 和 -0.65‰ 之 間 ( 平 均 -1.65±0.50‰) ， 碳 同 位 素 範 圍 為 1.49~3.28‰ 之 間 (2.44±0.43‰) (李匡悌，1994)，本研究的氧同位素較輕 0.57‰，因此可能 顯示本研究氣候較溫暖或天水較多的影響，而碳同位素沒有明顯差異，

其海水化學性質可能相近。與林怡美等(2007)研究龜山遺址之長硨磲貝之 氧同位素平均值(-3.24±0.52‰；N = 65)及碳同位素平均值(1.58±0.15‰)相 較之下，硨磲貝所反映之氣候可能更加溫暖，但也可能是大量降雨造成；

碳同位素方面大約相差 0.78‰，可能是水文條件與本研究之標本不同所 致。

KSC_1 之氧同位素剖面記錄了 3 年季節性變化，在夏、秋之際，殼 體開始生長，春、夏季節生長速率快，而秋、冬的生長速率較緩，與 Kobashi et al. (2003)中的不對稱鋸齒狀相似。殼體在第 2 年、第 3 年的冬季可能有 停止生長的現象，致使無法記錄到當時冬天最冷時的氧同位素(圖 5.17)。

假設 4000 年以來，全球不受冰川效應的影響，海水面沒有太大的變化 (Fairbanks, 1989)，水文條件與現今相似，由於現今之水體氧同素平均值 為-0.06‰，將其代入計算式中求得當時海水的溫度變化，範圍為 22.6°C 至 33.4°C，平均溫度高達 29.1°C。龜山遺址平均夏季溫度為 30.3°C，冬 季均溫為 26.1°C。相較於現今來說，夏季溫度與現生殼體溫度記錄相似；

冬季溫度較高 2°C 左右，可能反映當時的冬季是較為溫暖的氣候。至於 碳同位素數值則是逐漸變輕的趨勢。

圖5.17 KSC_1碳、氧同位素數值隨殼體成長變化剖面圖。橫座標為螺塔生長方向(殼頂至殼口之距離(mm))，縱座 標上為氧同位素、下為碳同位素數值。s代表夏季、w代表冬季。箭頭代表氧同位素最末端之趨勢。

殼頂 ( 幼年期 ) 殼 口 ( 成 年期 ) Dist anc e (mm)

δ

C ( ‰)

δ

O (‰)