急凍長毛象長毛象滅絕時的氣候變遷

文 ◎ 吳政翰（國立台灣大學大氣科學研究所博士生）

從出土的長毛象瞬間急凍的遺骸顯示，萬年前發生過一個小時內全面降溫約四十五度的大災難！怎麼會突然發生這樣不可思議的降溫？時下流行的氣候研究課題「氣候突變」能否回答？

「氣候」是地球大氣的長期平均狀態，一般能維持數十年之久，讓世界各地保有其獨特的氣候特徵，例如熱帶地區的濕熱、寒帶地區的乾冷等。然而，從更長的時間尺度看，經過了幾百年、幾千年，甚至於「千秋萬載」，氣候再也不是一個不變的狀態了，這樣的變化稱之為「氣候變遷」。

「氣候變遷」對於地球上的生命與環境的影響，無論持久性或是影響面，都比短期的「天氣變化」要深遠得多：一個颱風帶來的豪雨與強風，只會帶來數天的不便與可計算的生命財產損失；然而兩極冰棚的崩塌，帶來的則是無法復原的全球海平面上升，以至於物種的生存危機！造成氣候變遷的因素很多，可簡單二分為「人為」與「自然」兩大類。

近年來氣候變遷的議題受到各國政府與人民的廣泛關注，是由於十八世紀「工業革命」以來，「人為因素」不間斷的衝擊著地球環境──大量二氧化碳、氧化亞氮、甲烷、氟氯碳化物等溫室氣體的排放，以及高科技對自然資源的過度開發，直接影響空氣、水、土壤、植被這些因子的自然循環，也就造成了我們今天所看到的全球氣溫持續上升、海平面升高、冰棚崩解，以及改變後的大氣環流帶來的不正常暴雨、乾旱等「巨變」。這還是經過了一兩百年的累積之後，身在二十一世紀的我們才感受到的變化。

史前巨獸「長毛象」族群的發展與滅亡，從出土的遺骸與相關的古氣候研究中，似乎也與遠古時期的「氣候變遷」息息相關。

長毛象族群的演進與滅絕

長毛象的生物學名為
primigenius，源於四百萬年前的非洲，是一種外型類似現代非洲象的大型草食性哺乳類動物。牠們的族群在全盛時期遍及歐、亞、美三洲，在「更新世」（約西元前一百八十萬年到西元前一萬年）的寒帶草原中，都能夠見到牠們的蹤跡。這個時期的氣候寒冷，動植物種類與現代相似，並且有人類的遺跡存在。

然而，到了氣候逐漸濕熱的「全新世」中期（約六千年前），長毛象的族群數量大幅度減少，直到三千七百年前，最後的長毛象滅絕於西伯利亞極區的弗蘭格爾島（Wrangel Island）。從「更新世」到「全新世」，地球氣候經過了不同的冷暖期循環，但長毛象族群在幾次氣候變遷中，都得以繁衍並持續存活了下來。是甚麼原因讓牠們在「全新世」中期甚至更早，就開始面臨物種滅絕的命運？

學界對長毛象的滅絕原因主要有三種推論：一個是由於冰河時期的結束，給「全新世」帶來了全面暖化的地球氣候，造成適合於長毛象生存的寒帶草原面積大量減少，導致牠們愈來愈難以生存以致滅絕；另一種論點則是認為由於人類族群的發展，造成與其他物種爭奪地盤以及捕獵的效應，才使長毛象在全新世近期的消失；第三種論點則是綜合上述兩者，認為「氣候變遷」與「人類發展」對於長毛象族群的滅絕都起著重要的作用。

從遠古時期的遺跡遺骸，所能得到的推論確實十分有限，而且都是「間接」的。像是在西伯利亞廣大凍原出土的長毛象遺骸，在成千上萬年漫長的歲月裏，可能經歷了地殼變動、風雪沖刷、其他動物啃食等數不清的毀壞過程，對於正確詮釋這些珍貴史料的來龍去脈加大了許多難度。

其他比較明確的證據，如遺留有長毛象壁畫的石器時代洞窟、以及人類用於獵捕長毛象的工具、帶有刀傷的長毛象牙等，說明人類會成群結隊對長毛象進行獵殺的活動。這些片段的證據，難以拼湊出長毛象族群演進的全貌。

二零零六年三月七日在芝加哥展示的長毛象。（Getty Images）

長毛象族群演變的數值模擬研究

二零零八年四月，西班牙馬德里「國立自然科學博物館」研究員納蓋世布拉弗（David Nogues-Bravo）等人，在《公共科學圖書館期刊》（PLoS Biology）發表了一篇名為〈氣候變遷、人類、與長毛象的滅絕〉（Climate Change, Humans, and the Extinction of the Woolly Mammoth）的學術論文，使用數值模擬的方法，「定量」的說明「氣候暖化」與「人類捕殺」這兩種因素，共同造成長毛象的完全滅絕。

該研究發現，長毛象的數量在時間序列中，由於氣候暖化造成生存環境減少而劇減，最後不敵人類捕獵趨勢，而導致長毛象族群的全部消失。報告指出：「我們的分析顯示，人類是最終的致命一擊。」

氣候變遷的「漸進」與「瞬變」

「氣候變遷」不完全是漸進的，有些環境因子的變化是漸進的，有些則是瞬間變化的。

以當今的全球暖化為例，溫度上升是漸進的，而兩極冰棚的崩解則取決於支撐的冰墩能「撐」多久──溫度再高一點、冰多融化一點，撐不住就整塊崩掉！從物理的觀點看，這類因子就是取決於一個「臨界值」，超過這個「臨界值」就垮掉，小於「臨界值」就沒事，運作機制是「非線性」的。

時下流行的一個氣候研究課題即為「氣候突變」（abrupt change），探討的是氣候狀態在一兩年間發生的大規模變遷，光是二十世紀就在五十年代、七十年代各發生一次局部與全球性突變。也就是說，在實證科學所能探測與分析的範疇中，也看到了短期變化的可能性。

那麼這個「短期」有沒有可能是「瞬間」，規模有沒有可能是「毀滅性」的？這就超出實證科學可回答的範圍了，因為瞬間毀滅性的「巨變」，必然造成文獻資料付之一炬，自然環境全面的物換星移，人類文化受到無法復原的破壞等。實證科學需要資料來分析，需要資料來建構模型；沒有了資料，也就無法「實證」了。

根據美國學者哈普古德（Charles Hapgood）所著《極區之道》（The Path of the Pole）一書所述，在西伯利亞北部的凍土中，冰凍了包括長毛象在內、成千上萬的史前哺乳動物，有犀牛、野牛、馬、羚羊等。這些生物死亡後保持著穩定的冰凍狀態，使它們的肉和長牙保存十分完好；解剖巨象時，甚至發現還沒來得及消化的溫帶植物如風信子、金鳳花、菖蒲、野豆等！這些遺骸至少存在於約一萬一千年前。

怎麼會突然發生這樣不可思議的降溫？英國考古學家漢卡克（Graham Hancock）認為，當時原本的西伯利亞的氣候相當溫和且適合萬物生長，嚴寒的天氣突然降臨西伯利亞，迅速把這片土地變成凍原。估計達到這樣「急凍」的條件，必須在一個小時的時間內，全面降溫約四十五度！

甚麼樣的機制能達到這樣摧毀性的氣溫驟降？為什麼發生了這樣令人不寒而慄的天災？目前的實證科學是無解的。我們只能從中認識到，漸進與瞬變的氣候變遷，都對生物族群的演進起著關鍵性的制約作用，尤以這種像「諾亞方舟」大洪水般的巨變最為神祕且駭人！然而，這樣的科學研究是最難做的，因此相關的著作寥寥可數。◇