By OCAdmin in 研究報導 on

受到陸域水頭壓力差異、潮汐波動或其他動力的驅動，沿岸地下含水層中地下水及海域沉積物中孔隙水會穿過海床進入海域水體，此現象稱為海底地下水滲流（Submarine Groundwater Discharge，簡稱SGD）。海底地下水滲流被視為水循環中不可忽視的一個環節，亦為海－陸物質交換不可忽視的一環。地下水流動於地下含水層，與含水層介質發生水－岩溶解反應，釋出許多溶解性物質，並在入海的同時挾帶這些物質進入近岸海域，極可能改變沿岸水體的化學組成，進而衝擊海域生態並影響元素生地化循環。例如：地下水所含營養鹽通常遠高於地表逕流所含之濃度，在具有海底地下水滲流現象的近岸海域因高營養鹽輸入，造成水體優養化，甚至爆發赤潮，破壞該區域的生態系統。由此可見海底地下水滲流研究的重要性。

臺灣本島濱海地區，尤其是西部沿海地區，因土地開發及地下水抽取導致地層下陷、海水入侵地下水層的情況發生；前人研究指出臺灣近岸海域具有海底地下水滲流現象發生。本研究以臺中地區高美濕地為例，利用天然放射性同位素－氡（²²²Rn）、鐳同位素（²²⁴Ra、²²⁸Ra）作為示蹤劑，追蹤海底地下水滲流，並藉由乾、濕季時序調查來探究其季節性變化與驅動力。調查結果顯示，近岸水體中氡氣活度隨潮位變化（當潮位高時，活度低；但當潮位低時，活度高）。乾、濕季近岸水體中超量²²⁴Ra及²²⁸Ra活度的時序變化則呈現相反趨勢，顯示高超量²²⁴Ra活度可能為海底地下水滲流匯入所導致的結果。通過近岸水體中氡氣質量守恆模式（mass balance model；圖一），估算濕季及乾季海底地下水滲流通量分別為0.1~47與0.2~25 cm d^-1，且隨著潮位變化。當高潮位時，海底地下水滲流通量較低；當低潮位時，海底地下水滲流通量較高，指示潮汐作用（tidal pumping）為高美濕地海底地下水滲流的主要驅動力。

圖一：近岸水體中氡氣質量守恆模式（mass balance model）示意圖。

Hsu, F.H., Su, C.C.*, Wang, P.L., Lin, I.T. (2020) Temporal Variations of Submarine Groundwater Discharge into a Tide-Dominated Coastal Wetland (Gaomei Wetland, Western Taiwan) Indicated by Radon and Radium Isotopes. Water, 12(6), 1806.