臺灣西南海域岩心OR1-858-11地球化學特徵之研究 - 邱靖堯; Chiu, Chin-Yao (2011)
本研究對FATES計畫中從臺灣西南海域採取的一根具有很好的210Pb和137Cs定年之岩心，OR1-858-11(全長53 cm)，進行總有機碳(TOC)、氮(TON) 、和它們的δ13C、δ15N，以及無機沉積的碳酸鹽以及有孔蟲殼體（G. sacculifer）的δ18O分析。另外，對沉積物稀酸可溶相（0.5N HCl）中重金屬元素（Cu, Zn, Pb, Co, Ni, Cr）進行量測。這些地球化學的分析目的在計算高屏外海碳通量，並利用碳氮氧同位素、C/N變化趨勢重建這個區域過去百年來氣候與環境變化。 岩心經定年後其沉積時間從1884年到2007年，平均沉積速率約為0.279 g/cm2/yr。δ13C (PDB)平均值：-21.6‰，TOC平均值：0.83±0.06 wt%，TIC平均值：0.97±0.09 wt%，δ15N平均值：3.6 ‰，C/N值介於7-9之間，平均為7.76。沉積物中由有機碳和無機碳提供的通量為5.03 mg C/cm2/yr。 岩心的TOC、C/N、δ13C、δ15N結果顯示，有機物主要是海洋藻類，C/N主要反映TOC的變化。C/N在1940年後明顯升高，可能顯示陸源輸入增加，反映人類活動造成地表植被的破壞。1995年以前，有機碳、氮同位素在長時間趨勢上呈正相關，也說明有機物以海相生成為主，可能反映海洋初級生產力，在濕潤氣候條件下，河流營養鹽輸入增加，海洋初級生產力提高，δ13C和δ15N變重。而在1995年以後，有機碳、氮同位素呈負相關，推測可能受陸源有機質的影響。此外，在無機碳δ18O值除去有孔蟲的影響後，與高雄地區近七十年雨量有著良好對比，顯示Δδ18Ow與雨量間存在正相關性。 岩心在2000-2007年之間的沉積有濁流層出現，推測與颱風（如：海棠颱風）帶來龐大雨量造成陸源沉積物大量輸入到該岩心站位，造成從210Pb沉積序列擾動、δ13C變輕、C/N變低以及δ15N變重，也可能是改變陸源物質有機質的原因。這種事件在岩心過去百年的沉積中不多見，也許指示人類活動造成的植被退化、地表侵蝕加劇，值得警惕。 岩心沉積物稀酸可溶相中重金屬元素含量，銅：6.27 ~ 13.68ppm，鉛：11.72 ~ 23.07 ppm，鈷：4.57 ~ 9.95ppm，鎳：6.67 ~ 12.62ppm，鉻：3.83 ~ 7.48ppm，鋅：26.37 ~ 44.09ppm。整體變化趨勢在1960年以前變化不大，但在1960年後則有逐漸升高的趨勢，可能與高雄地區重工業發展有所關連。在1980年以後則有逐漸下降的趨勢，推測與環境改善有關。 A 53-cm long box core, OR1-858-11, was collected from the southwest sea floor of Taiwan through the FATES project in 2008. The core had been well dated by 210Pb and 137Cs methods provided by Dr. Chih-An Huh at the Institute of Earth Sciences of the Academia Sinica. Using this well-dated core, we have analyzed total organic carbon (TOC), total organic nitrogen (TON) and their δ13C and δ15N, and δ18O of planktonic foraminifera (G. sacculifer) and CaCO3 grain inorganically precipitated from surface seawater. In addition, we also measured heavy metal concentrations such as Cu, Zn, Pb, Co, Ni and Cr in 0.5N HCl leachable phase. These geochemical analyses allow us to calculate the carbon fluxes and identify their sources in the southwest coast, specifically in the Kaoping Submarine Canyon area, and to reconstruct changes climate environmental of studying area during the past 100 years. This core covers deposition from AD 1884 to 2007, and has ...