由單一殼體探討季節性變化

將現生牡蠣個體的碳氧同位素對距喙部距離獨立作圖(圖

4.26~4.30)，觀察每個個體隨著生長時間所記錄的環境訊號變化，靠近喙 部的殼體為幼年時期生長，遠離喙部的殼體為後期分泌沉澱形成。一般 接近喙部的韌帶硬質殼體較窄，距喙部較遠的韌帶末端硬質殼體較寬，

所以末端的取樣點較密，解析度較高。觀察圖4.26~4.30 可知，若將碳 同位素座標反轉，則與氧同位素呈同相變化。

而從不同月份採收的現生牡蠣來看，6 月採集的牡蠣，記錄的是 6 月之前的環境訊號，而此批牡蠣殼是前一年11 月置於潮間帶地區讓幼苗 附著，所以應該只有11 月至 6 月的變化，將氧同位素對距喙部距離作圖 (圖 4.26)，其氧同位素隨著時間增長而越來越輕，表示溫度逐漸升高，

符合環境變化的趨勢。11 月採集的牡蠣氧同位素在生長期間逐漸變輕，

在韌帶末端的氧同位素有開始變重的現象(圖 4.27)，12 月採集的牡蠣更 延續11 月氧同位素變重的現象，變重幅度更大(圖 4.28)，JH081220_02 僅記錄到溫度下降的期間，表示幼苗附著後開始沉殿殼體的時間應在 8、9 月之後，JH081220_04 較 JH081220_02 稍早形成，因 JH081220_04 的韌帶最接近喙部的地方，氧同位素表現出先變輕再變重的現象，表示 有記錄到最高溫前的一小段日子。而3 月採集的牡蠣除了沿著生長方向 氧同位素曲線上升再下降外，在韌帶末端仍未見到氧同位素曲線有上升 的現象，但同時間，從金湖外海採得的牡蠣，氧同位素曲線皆呈下降狀 態，表示較晚期才生長，JH090308sea_04 的韌帶末端氧同位素曲線有開 始上升的現象(圖 4.29)。5 月中採集牡蠣的韌帶末端氧同位素曲線除了 JH090514_03 外，皆有開始上升的趨勢，從 2008 年 6 月至 2009 年 5 月 的牡蠣氧同位素記錄，可看到完整一年的變化(圖 4.30)。

● δ¹⁸O

○ δ¹³C

距離(mm)

(A) JH080614_01

δ18 O (‰) δ 13C (‰)

(C) JH080614_06

δ18 O (‰) δ 13C (‰)

圖4.27 2008年11月9日於金湖漁港潮間帶牡蠣養殖區採集的牡蠣韌帶部位硬質殼體碳氧同位素對距離分布圖。

● δ¹⁸O

圖4.29 2009年3月18日於金湖漁港潮間帶與外海養殖區採集的牡蠣韌帶部位硬質殼體碳氧同位素對距離分布圖。

● δ¹⁸O

將現生牡蠣氧同位素數值與海水資料共同作圖，將同一月份採集的牡蠣 氧同位素數值繪在同一張圖上(圖 4.31，圖 4.32，圖 4.33，圖 4.34，圖 4.35)，可發現其曲線變化趨勢與溫度變化相似，而且在溫度分布圖中，

4 月與 5 月之間溫度變化較緩，5 月至 6 月之間溫度有下降的現象，從部 份殼體氧同位素記錄也可發現此現象，如現生牡蠣個體碳氧同位素對距 喙部距離的圖中，可看到JH080614_05 的第 3 到第 5 個點(圖 4.26B)，

JH081109_01 第 4 到第 5 個點(圖 4.27A)，JH081109_02 第 5 到第 6 個點 (圖 4.27B)，JH081109_03 第 4 到第 7 個點(圖 4.27C)，JH081109_04 第 3 到第5 個點(圖 4.27D)，JH081220_01 第 2 到第 3 個點以及第 3 到第 5 個 點(圖 4.28A)，JH090514_04 第 3 到第 5 個點(圖 4.30C)，有變化較平緩 或曲線先些微下降再上升的現象，與溫度變化相符合，其中由氧同位素 的範圍判斷JH080614_05 第 3 到第 5 個點、JH081109_01 第 4 到第 5 個 點、JH081109_03 第 4 到第 7 個點、JH081109_04 第 3 到第 5 個點、

JH081220_01 第 2 到第 3 個點、JH090514_04 第 3 到第 5 個點，應是反 應4 月與 5 月之間溫度變化較緩的現象，而 JH081109_02 第 5 到第 6 個 點以及JH081220_01 第 3 到第 5 個點應是反應 5 月至 6 月之間溫度下降 的現象。

由3 月採集的牡蠣氧同位素對應海溫的日期約在 11 月，而 12 月至 2 月這段時間的海溫已呈現溫度下降至最低後，開始回升的現象，但是 3 月採集的牡蠣氧同位素並無記錄到這些訊號，推測牡蠣在12 月至 2 月這 段時間可時因為溫度較冷，所以殼體生長現象緩慢或停止。因此5 月採 集牡蠣的韌帶氧同位素曲線在對應海溫曲線以了解生長日期時，略過這 段時間(圖 4.30)

再由採得的水樣經質譜儀分析，得到氧同位素數值，依不同月份求 得平均值(附錄四)；及殼體氧同位素變化趨勢對應海水溫度變化所對照 出來的日期，不同日期對應的海水氧同位素平均值也不同，將殼體氧同 位素數值與所對應的海水同位素數值代入方解石氧同位素轉換溫度方程 式T(°C)=15.7-4.36(δ¹⁸Ocalcite - δ¹⁸Ow,SMOW)+0.12(δ¹⁸Ocalcite - δ¹⁸Ow,SMOW)²， 將所有求得的溫度(附錄五)對應日期作圖，並與東石測站海溫及實測海

溫比較(圖 4.36)，從圖 4.36 可看出夏季與秋季的溫度變化對應的較好，

而2 至 4 月的實測與測站海溫也與計算出來的溫度對應的很好，因計算 出的溫度最低僅到19.7°C，實際海溫卻可低至 15°C，12 月中至 1 月的 溫度太低，可能不適合牡蠣生長，因此出現生長停止的現象。JH090318 這批牡蠣是在3 月採得的，由實際的水溫變動可以看出從 1 月後水溫即 開始回升，在韌帶硬質殼體末端的氧同位素曲線理應有變重再變輕的變 化，但是從圖4.29A、圖 4.29B 卻看不到這個現象，這也可說明這批牡 蠣的殼體只記錄到12 月以前的記錄，停止生長的推論符合對 3 月及 5 月採集牡蠣的氧同素曲線(圖 4.34)及溫度計算的結果(圖 4.35)，。由以上 結果可知牡蠣適合生長的環境溫度應高於19°C，且牡蠣會出現停止生長 或生長緩慢的現象。

現生牡蠣的氧同位素範圍介於-5.78‰~-0.92‰之間，差了 4.86‰。

而水樣的氧同位素月平均範圍介於-3.07‰~-0.31‰，相差 2.76‰，再將 現生牡蠣與水樣的同位素範圍差值相減，結果為2.10‰，由此可知牡蠣 殼體生長時受到海水氧同位素影響的比例約57%，受到溫度影響約 43%，且溫度的影響幅度約 7~11°C。而測站月平均溫在 17.2°C ~29.9°C 之間，由上述結果可知殼體在低於20°C 時會停止生長，所以殼體生長 溫度大約介於19°C ~30°C 之間，與推算的海水氧同位素與溫度影響比例 相符合。

而比較由現生牡蠣及周圍水體氧同位素計算出的溫度，東石測站記 錄的溫度，採集水樣時所測得的溫度，7 月到 9 月的平均溫度，計算出 的溫度為29.3°C，測站溫度為 29.6°C，實測溫度為 30.1°C；12 月到隔年 2 月的平均溫度，計算出的溫度為 23.6°C，測站溫度為 19.3°C，實測溫 度為20.8°C；7 月到隔年 3 月的平均溫度，計算出的溫度為 27.5°C，測 站溫度為24.5°C，實測溫度為 27.1°C。由上述結果可知，三者之間 7 月 到9 月的平均溫度相近，相差不到 1°C，但 12 月到隔年 2 月的平均溫度，

所以平均起來溫度較高，而殼體因在冬天有停止生長的現象，所以冬天 的數據亦缺少，使得平均溫度較高。由此關係可知，牡蠣殼體因冬天停 止生長，所以無法得知冬天的環境訊號，也使得全年平均溫度有偏高的 現象，但夏天時，牡蠣殼體計算出的溫度的確與周圍水體環境訊號吻合，

因此牡蠣可與水體環境達成平衡，可當作夏季的古溫度計。

圖4.31 2008年6月14日採得牡蠣氧同位素與實測海溫隨時間分布圖。

10 15 20 25 30 35

Dec-07 Jan-08 Feb-08 Mar-08 Apr-08 May-08 Jun-08 Jul-08 Aug-08 Sep-08 Oct-08 Nov-08 Dec-08 Jan-09 Feb-09 Mar-09 Apr-09 May-09 Jun-09

-7.00 -6.00 -5.00 -4.00 -3.00 -2.00 -1.00 0.00

測站海溫 實測海溫

JH080614_01 JH080614_05

JH080614_06 移動平均　週期: 14 (測站海溫)

移動平均　週期: 14 (實測海溫)

日期

溫度(°C) δ 18O(‰)

圖4.32 2008年11月9日採得牡蠣氧同位素與實測海溫隨時間分布圖。

Dec-07 Jan-08 Feb-08 Mar-08 Apr-08 May-08 Jun-08 Jul-08 Aug-08 Sep-08 Oct-08 Nov-08 Dec-08 Jan-09 Feb-09 Mar-09 Apr-09 May-09 Jun-09

-7.00

JH081109_05 移動平均　週期: 14 (測站海溫)

移動平均　週期: 14 (實測海溫)

Dec-07 Jan-08 Feb-08 Mar-08 Apr-08 May-08 Jun-08 Jul-08 Aug-08 Sep-08 Oct-08 Nov-08 Dec-08 Jan-09 Feb-09 Mar-09 Apr-09 May-09 Jun-09

-7.00

圖4.34 2009年3月18日採得牡蠣氧同位素與實測海溫隨時間分布圖。

圖4.35 2009年5月14日採得牡蠣氧同位素與實測海溫隨時間分布圖。

10

Dec-07 Jan-08 Feb-08 Mar-08 Apr-08 May-08 Jun-08 Jul-08 Aug-08 Sep-08 Oct-08 Nov-08 Dec-08 Jan-09 Feb-09 Mar-09 Apr-09 May-09 Jun-09

-7.00

Dec-07 Jan-08 Feb-08 Mar-08 Apr-08 May-08 Jun-08 Jul-08 Aug-08 Sep-08 Oct-08 Nov-08 Dec-08 Jan-09 Feb-09 Mar-09 Apr-09 May-09 Jun-09

-7.00

圖4.36 經方解石溫度轉換公式求出的溫度與實測溫度隨時間分布圖。

日期

溫度(°C)

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0

Jul-08 Aug-08 Sep-08 Oct-08 Nov-08 Dec-08 Jan-09 Feb-09 Mar-09 Apr-09

計算 測站 實測

南關里第一文化層的三隻牡蠣NKL4277、NKL4510 個體較小，氧同 位素對距喙部距離作圖亦呈現不到一年的記錄(圖 4.37)，其中 NKL4510 韌帶前端的部份因發強烈橘光，所以將數據移除，而NKL4758 雖殼體 較大，但韌帶部位硬質殼體窄，得到的氧同位素記錄亦不到一年的變化。

南關里第二文化層的五隻牡蠣NKL4699、NKL4731、NKL6396_01、

NKL6396_02、NKL6396_03，就外觀而言，NKL4731 最大，但韌帶部位 硬質殼體卻是NKL6396_01 最長，因此 NKL6396_01 記錄到的氧同位素 記錄有4 個循環，表示有 4 年的生長記錄，而 NKL4731 有將近 3 年的 記錄，NKL4699 約生長時間 2 年半，NKL6396_02 部份資料缺失，因此 僅就現有數據判斷生長時間約3 年半，NKL6396_03 亦有將近 3 年的生 長期(圖 4.37)。

南關里東的牡蠣標本有3 個，分別是 NKLE5016_01、

NKLE5016_02、NKLE5016_03，其中 NKLE5016_01、NKLE5016_03 外 形較大，韌帶部位硬質殼體亦較長，所以NKLE5016_01 有 3 年半的記 錄，NKLE5016_03 也有 3~4 年的記錄，NKLE5016_02 生長時間僅 2 年(圖 4.38)。

當出現2 至 3 個循環後，越後期生長的殼體碳氧同位素有偏重的現 象，NKL6396_01、NKL6396_03、NKLE5016_01、NKLE5016_03 皆可 觀察到此現象(圖 4.37F，圖 4.37H，圖 4.38A，圖 4.38C)。

而由氧同位素所得到的生長循環記錄，生長時間越短不一定韌帶殼 體長度比較短，韌帶的寬度也有關係，可能在某個時期韌帶增長以橫向 發展為主，或不同個體的生長情形不同造成的差異。

南關里遺址牡蠣的氧同位素範圍為-6.91~-0.35‰，相差 6.56‰；南 關里東遺址牡蠣的氧同位素範圍為-7.93~-0.37‰，相差 7.56‰。根據現 生牡蠣所計算出的溫度影響比例約43%，推算南關里遺址的氧同位素受 溫度影響的範圍為2.82‰，南關里東遺址的氧同位素受溫度影響的範圍 為3.25‰，所以在距今 4100~4700 年前的南關里遺址溫差範圍為

9.4~14.1°C，南關里東遺址溫差範圍為 10.8~16.25°C。較現生牡蠣溫差範 圍大。

● δ¹⁸O

圖4.37 南關里遺址牡蠣韌帶部位硬質殼體碳氧同位素對距離分布圖。(續)

● δ¹⁸O

72 NKLE5016_03

δ18 O (‰)