極地海洋的古溫度計-古菌脂膜

在現今的氣候變遷中,我們需要去分辨是由人為因素或自然因素所造成的,因此必須藉由重建過去的海洋和大氣溫度並與現今的觀測數據進行比較,尤其是對於極地海洋更加重要,因為當那裡的海水溫度變暖時,會導致冰蓋的損失和全球海平面上升。海洋沉積物是極好的氣候紀錄,且埋藏在海洋沉積物中的化石裡所紀錄的地球化學特徵提供了過去海洋溫度的線索。幾十年來,鈣質微化石已被用於重建海洋溫度,但是由於鈣質微化石並不總是連續保存在高緯度沉積物中,因此古海洋學家轉向使用有機分子化石,例如由藻類和古細菌製造的物質。其中一種 “古溫度計”是基於在海洋古細菌的脂膜中發現的有機化合物,稱為類異戊二烯甘油二烷基甘油四醚(isoGDGTs),而 isoGDGT的相對分佈則是為TEX86的古溫度計的基礎。借助TEX86,研究人員能夠了解隨著大氣中二氧化碳的減少,過去幾千萬年來極地海洋的海水溫度是如何變化,並且還能使我們研究海水溫度與海冰以及大陸冰塊之間的關係,但是與所有古溫度計一樣,研究人員發現了一些影響TEX86的問題,而與極地海洋特別相關的是古溫度計針對較低溫的溫度變化存在不敏感的可能性。一些研究表明,在溫度估算中添加最近發現的結構上不同的羥基化isoGDGT可能是可以研究的方向,因此我們建議在標準isoGDGT分析過程中分析這些最近發現的化合物,以此達到同時使用多種代用指標的分析方式將增加過去海洋溫度重建的可信度。

Fietz, S., S.L. Ho, and C. Huguet. Archaeal membrane lipid-based paleothermometry for applications in polar oceans. Oceanography 33(2), https://doi.org/10.5670/oceanog.2020.207.