Mineral Health

海洋深層水/礦物質保健知識庫
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海洋深層水的年齡到底怎麼算?

一般理測量並估計海水的年齡,多會採取以同位數衰變的「放射時鐘」(radiological Clock)。最常見的大致是碳同位數所進行貝他(β)衰變的放射核種,檢測方式是計算樣本中殘留同位數所放出來的β粒子數目,因為天然放射性元素生成時,β粒子的數目和樣本中所含的原物種同位數目成正比。以碳同位數為例,其半衰期約為5730±40年,也就是說碳同位數經過了5730±40年後,只剩下其原有量的一半,另一半則已隨時間而衰變成氮原子。

 

在大氣層高空形成的碳原子,不能單獨存在很久,它會很快的氧化成CO2,由於CO2與CO2的化學性質相同,CO2很快就會和大氣中的CO2 混合在一起,並且參與整個自然界的碳交換循環運動。估計海水年齡,從CO2溶於海水開始,放射時鐘便開始計時,越古老的海水其碳的含量會越低,以深層海水樣本水體中所測得的碳含量,便可以推估這股水大概是什麼時間點所下況的水體,其水齡大致也就可以估算得知。

 

台灣深層水是上千年古老的水

儘管以碳含量來估計水團的年齡,還是會遭遇一些困擾,諸如:有機物質所含碳的干擾,水團的相互混合,海床的交互作用…等等。但是在於用來估計水團的概略停留期間多久,經過必要校正之後的估計尚無太大的誤差。海洋科學界目前發現在地球三大洋中,表層海水碳的變化量愈南愈少,而深層海水中則恰好相反,顯示深層海水越往北流者其水齡是古老。海洋科學家W.S.Broecker 於2000年發表利用海水中放射性元素碳估計的各種水體年齡。

 

北大西洋中層水為110年,北大西洋底層水為50年,而夏威夷外海所屬的太平洋深層水的水齡則介於750~1300年之間。2007年台灣工研院的研究團隊也針對花蓮七星潭海域三家自行佈管的深層海水進行水齡的檢測分析,從數據可以判讀水齡可達上千年,但明顯有年輕的水團況降混合的現象,這也呼應了學界(白書禎、唐存勇,2007)對台灣東部海域海水水團來源的相關論述。

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周滙翔

滙翔是泓發水科技的礦物質應用與健康食品顧問,對於天然礦物質與多種原料特性進行探討與開發,並提供最合適的食品加工專業意見與保健食品的配方研究。
周滙翔