舊仙女木？新仙女木？

主題8 舊仙女木？新仙女木？ 49

課程說明

先備知識

2. 溫度的變化可能會有不同的因素影響

學習目標

時間分配

1. 引起動機（前言）：5 分鐘

2. 素材導讀：20 分鐘（建議前一堂課學生閱讀）

3. 小組討論（針對學習單上的內容）：20 分鐘 4. 小組報告（每組 5 分鐘）

評量方式

舊仙女木？新仙女木？

－談全新世以來的短期環境變遷

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1. 背景介紹

自6500 萬年前，地球歷史進入新生代之後，由於喜馬拉雅造山運動使得岩石侵蝕速率增快，使地 球大氣中的二氧化碳被消耗而降低濃度，進而降低地球溫度，進入「新生代冰室氣候期」。脫離了中生 代的溫室氣候，在新生代冰室氣候期中，地球又開始有了冰期與間冰期的變化。而大約從11 萬年前開 始，地球進入了末次冰期（Last glacial period）。此時地球開始氣溫下降、冰川範圍往南擴張（圖一）。

加拿大、格陵蘭、西伯利亞還有大半的歐洲大陸終年覆蓋處於冰雪之下。末次冰期約在1.8 萬年前達 到最高峰，接著全球氣候開始回暖，冰河範圍漸漸往高緯度消退。直到1.2 萬年前，新仙女木期的出 現打斷了這個回暖的趨勢。

․ 圖一 末次冰盛期的全球植被分布，可以看到北半球中高緯度區域幾乎都在冰雪的覆蓋下。

在地球46 億年的歷史中，氣候持續的產生變化。科學家將兩極存在冰棚的時段稱為

「冰室氣候」，而兩極沒有存在冰棚的時期則稱為「溫室氣候」。這兩個氣候期約以數千 萬年至數億年的週期交替出現。但其實地球歷史上，兩極沒有存在冰棚的「溫室氣候」

時間較長。

在「冰室氣候」中，氣溫降低、冰川向南擴展的時段稱為「冰期」；溫度升高、冰川 範圍變小的時段則稱為「間冰期」，兩者間以數十萬年的週期反覆循環。至於更小時間尺 度的冷暖變化，可分為「冰階」與「間冰階」，時間尺度約在數千至數萬年之間，但週期 變化目前沒有很明確的定論。但就算是在冰期中，溫度也不是持續下降；而在間冰期中，

溫度也不是持續上升。地球的氣溫變化，如同鋸齒般，有著高高低低，起起伏伏。本次 要介紹的主題─新仙女木期，則正是間冰期中的一個短暫回冷事件。

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2. 「新」仙女木？難道有「舊」仙女木？

先來介紹一下「仙女木（Dryas octopetala）」，它屬於薔薇 科仙女木屬的植物（圖二）。仙女木喜歡寒冷，因此現生的仙女 木蹤跡分布於亞洲、歐洲、北美高山地帶以及中國大陸的內蒙 古自治區、吉林省、遼寧省等地（圖三）。生長於海拔2100 米 至2300 米的地區，在高山地帶較能找到仙女木的痕跡。

「仙女木（Dryas octopetala）」是一種生活在寒冷地區的植 物，在上次冰期時，仙女木的生存範圍增大。而進入間冰期後，

氣候回暖，仙女木則逐漸消失，目前只能存在於極區苔原地區。

但大約一萬兩千年前，科學家卻能在中緯度地區發現仙女木的 花粉，表示此時地球的溫度降低，這種寒帶植物的生存範圍才 能向南擴展。此次事件約持續千年。在此次回冷事件之前，尚 有兩次的短暫回冷事件，也可發現仙女木的痕跡往南拓展。因 此，往前兩次的短暫回冷事件被稱為最老仙女木期（Oldest Dryas）和老仙女木期（Older Dryas），或稱為舊仙女木期。而 一萬兩千年前的這個回冷事件則被稱為新仙女木期（Younger Dryas）。

為何獨獨介紹新仙女木期？主要是因這兩 起事件的影響範圍不大，變冷的證據主要出現 在歐洲地區，並沒有出現在全球，且原因人類 尚無法解釋。但新仙女木期的證據則在北美、

南美與歐洲都有出現，被認為是全球性的事 件，因此較前兩者更為著名。

「新仙女木事件」被認為是由於北美融冰 產生的大量淡水注入北大西洋，因淡水密度較 低，使原本應該下沉的海水無法下沉，阻斷了 溫鹽環流的運行，進而改變了全球氣候。（圖四）

․ 圖二 仙女木花

․ 圖四 溫鹽環流的分布圖。溫鹽環流是由海水的密度差異 所驅動的環流系統，循環週期約為1000 年。從圖中可以 看到北大西洋正是溫鹽環流海水的重要來源。

․ 圖三 仙女木在現代的分布，可以看到 其主要分布在高緯度地區以及部分中 緯度山脈，如阿爾卑斯山。

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3. 新仙女木期的影響

新仙女木期的影響遍及全球，氣溫的下降使冰川再度向南延伸，格陵蘭、西歐、北美、南美都有 明顯的降溫紀錄。溫度的降低同時也減弱了環境負載力，除了造成野生動物的滅絕，也造成北美洲的 舊石器時代文化－克洛維斯文化的消亡。

由於新仙女木期與人類新石器革命的時間相近，某些觀點認為，新仙女木期彷彿是一種天擇機制，

淘汰了技術能力較弱的人類，在寒冷結束之後展開了新石器革命並開發出了農業。但這樣的論點並無 法得到證實，只是推測。

實際上在新仙女木期結束之後，地球的氣候仍有幾次短暫的回冷事件（如：小冰期）。但整體而言，

氣溫維持相對穩定。而過去數百年來，人類活動造成全球平均氣溫上升，其速度遠超過史上任何一次 的氣候變化（圖五）。因此有人擔心，快速升溫造成北極與格陵蘭冰層融化之後的淡水，是否可能會再 次阻斷溫鹽環流，使類似於新仙女木期的事件再次發生，暖化的結果可能是又一次的寒冷冬天。但人 類也無法預期當這樣的一天到來時，該如何面對與解決？

․ 圖五 過去12000 年間的全球氣溫變化，可以看到近年的升溫遠遠超過先前的變化幅度。

圖片來源

圖一 Locoluis。

圖二 Steinsplitter。

圖三 Ninjatacoshell。

圖四 Avsa。

圖五 Robert A. Rohde。

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1

Arguments and Evidence Against a Younger Dryas Impact Event。M. Boslough,1 K.

Nicoll,2 V. Holliday,3 T. L. Daulton,4 D. Meltzer,5 N. Pinter,6 A. C. Scott,7 T.

Surovell,8 P. Claeys,9 J. Gill,10 F. Paquay,11 J. Marlon,10 P. Bartlein,12 C.

Whitlock,13 D. Grayson,14 and A. J. T. Jull15。

2 科學少年。氣候變遷與人類的歷史。周漢強。https://ppt.cc/fOIQxx

3 科學 Online。新仙女木事件。許桓瑜。https://ppt.cc/fTEAOx

4 英文維基百科 末次冰期。https://ppt.cc/fGXzHx

5 英文維基百科 末次冰盛期。https://ppt.cc/fEkY9x

6 英文維基百科 最老仙女木期。https://ppt.cc/f8UbQx

7 英文維基百科 老仙女木期。https://ppt.cc/fDPoxx

8. 英文維基百科 新仙女木期。https://ppt.cc/flKxqx

54 ^主題8 舊仙女木？新仙女木？

1. 人類的歷史上有名的回冷事件，約發生於西元 1550 年至 1770 年間的小冰期。相當於中國的明清時 期。試回答這個回冷事件對人類可能造成的影響及其成因。

答：略（成因目前無定論，可能與人口減少、軌道週期、火山運動、太陽活動有關。對人類可能造 成的影響糧食作物產量變少，使全球各地頻繁出現饑荒與瘟疫，全球人口成長率減緩。）

2. 中世紀暖期則是人類歷史上有名的回暖事件，發生於西元 10～14 世紀，此回暖事件可能對人類造 成何種影響？

答：略（(1)歐洲氣候溫暖宜人、頻頻豐收、城鎮興起，人民有餘力建造大教堂。(2)變暖的海水讓 海冰減少，也讓古斯堪地納維亞人得以登陸格陵蘭和北美大陸。(3)在亞洲則可能影響了成吉 思汗的蒙古帝國的發展與版圖擴張。）

3. 關於氣候變化對人類如何影響，可參考以下書籍並做一些心得分享。

答：略（許靖華：氣候創造歷史。第六次大滅絕：不自然的歷史，黃靜雅譯。氣候文明史：改變世 界的攻防八萬年，田家康。）