科學人／「韌性臺灣」是否足夠？失落的太平洋古城 映照今日氣候危機

海上探險：研究人員在南馬都爾遺址考察與採樣。圖／沈川洲

2015年3月，我們剛在《科學進展》（ Science Advances ）發表全球唯一的珊瑚金字塔研究（ 位於大洋洲的睡美人島東北角 ），就收到美國拉文大學的考古學家畢爾茲利（ Felicia Beardsley ）的電子郵件，她正參與一項國際計劃，旨在將密克羅尼西亞首都波納佩島東岸的南馬都爾古城（Nan Madol）申報爲世界遺產。這座紹德雷爾王朝故都，雖被譽爲「太平洋威尼斯」，其建造年代、王朝興衰與環境變遷的關係，現今仍無定論，堪稱考古界「千古謎題」之一。她直接了當問我：「有沒有興趣主導解密啊？」

南馬都爾這座以巨石建築聞名的酋邦都城，由百餘座人工島組成，這些島嶼是以近百萬公噸的柱狀玄武岩，以及無數珊瑚石砌築而成，由可航行的水道相連，三面環繞着巨型石砌海堤 。古城遺址呈長方形，最大寬度0.7公里，長度1.5公里，各島面積從160平方公尺到1萬2700平方公尺不等（詳見下頁地圖），是太平洋最宏偉的古建築之一，在2016年7月，終獲聯合國教科文組織列爲世界文化遺產。

古城遺址包含東北部上城區的60餘島，以及西南部下城區的30餘島。主要功能區包括：下城區（權力中心）有寢宮與酋長祭祀等核心建築羣；上城區（宗教行政區）爲祭司居所與儀式場所；東部陵墓區是王室安葬之地；三面海堤區擔負抵禦海浪的功能。

自公元1826年，西方世界首次與之接觸以來，歷經200年現地考察、挖掘與碳14測年，考古證據仍十分稀缺。太平洋地區未有文字傳承，遺址歷史僅憑口耳相傳，然而時光流轉，事實漸成爲故事，故事蛻變爲傳說，傳說昇華成神話，終至真假難分。目前僅能推測南馬都爾古城建於13世紀至14世紀，沒落於16世紀至17世紀，確切建築年代與王朝傾覆原因，仍湮沒於潮進潮退之中。

2015年10月，我與地質系同仁向臺灣大學提交了一份三年期「前瞻研究領航計劃」，提出對遺址使用的珊瑚加以測年，以解開南馬都爾之謎。計劃通過後，我立刻聯繫畢爾茲利教授：「我們有經費挑戰這『不可能的任務』了！」隨後，臺中國立自然科學博物館珊瑚化石專家宮守業、澳洲珊瑚生態學者理查茲（Zoe T. Richards）與霍布斯（Jean-Paul Hobbs）、美國國家地理學會探險家林宇民（Albert Yu-Min Lin），以及考古學家麥考伊（Mark D. McCoy）相繼加入，這支跨領域「學術海賊團」終於啓航，直指「太平洋威尼斯」。經過兩次實地採樣與九年研究，秘密終獲揭曉，成果於2024年發表。若無2015年的那封郵件，南馬都爾的謎團或仍深鎖汪洋。

南馬都爾遺址：波納佩島位於西太平洋，是密克羅尼西亞的第三大島嶼，南馬都爾遺址位於波納佩島的東岸（右上），曾經是紹德雷爾王朝的首都。南馬都爾遺址（右下）呈長方形，最大寬度0.7公里，長度1.5公里。圖／沈川洲

沙灘中的古城（南馬都爾重建圖）：推測在2000年前，南馬都爾遺址座落在佈滿貝殼與珊瑚碎屑的雪白沙灘，海面平靜如鏡，宛如人間天堂，這片沙灘成爲早期居民的休憩場所。公元10世紀被選爲酋邦都城時，遺址仍高出海面0.1~0.6公尺，島間交通仍可步行往來。圖／沈川洲

兩次覲見酋長，難忘酋長臉色

2016年初，我們獲得密克羅尼西亞政府許可，前往南馬都爾遺址採集珊瑚樣本。7月，來自各國的研究夥伴陸續飛抵波納佩島。在拜會歷史保護辦公室後，團隊卻返回旅館等待。原來除了政府批文，更需要獲得當地部落酋長的首肯。經過三天等待，終於獲得酋長接見。

一到了酋長住所，畢爾茲利教授立刻押着我跪下來，趴着爬進去，等到酋長點頭示意後，我們才能起身獻上禮物。當地研究員用方言說明來意時，酋長臉色忽晴忽陰，我心裡一陣糾結，暗想：完了，該不會就沒了吧？幸好經過一小時的溝通，終於獲得酋長允許。然後我們又照原樣，跪着爬了出來，真可說是一段「入鄉隨俗」的驚魂記。

2018年1月，我們再次前往採樣，這回我像個熟門熟路的老手，依照習俗，演練標準動作覲見酋長；沒想到酋長面色凝重，開口就要我們先回去，完全沒有提到能否進去遺址。退下來後，當地研究員悄悄說：「他只是要再想一想啦。」

什麼「再想一想」？我心裡一驚，完了完了，不會是那件送給酋長的臺灣大學T恤太不正式、太沒誠意吧？會不會覺得我們太隨便、不尊重酋長？但事已至此，也只能回旅館，靜靜等待。幸好兩天後傳來好消息，酋長點頭了，終於獲准進入遺址採樣，總算是有驚無險！

珊瑚採樣過程艱辛

2016年至2018年間，我們團隊對南馬都爾遺址展開考察，在下城區的皇宮、上城區的行政中心、陵墓區以及海堤區的14座代表性人工島上進行採樣。在採樣時，爲節省經費，我們利用潮汐規律，選擇潮差最小的低潮時段作業，如此既可免去租用遊艇，只要踏浪徒步便能穿梭於各島之間。然而這座沉寂數百年的遺址，許多區域與部分河道早已被紅樹林盤踞。採樣過程中，有時會演變爲熱帶沼澤生存挑戰，每邁一步，紅樹林下的淤泥便從腳踝直陷至膝，大家舉步維艱卻仍咬牙前行。當抵達下一座人工島時，我們雖狼狽不堪，卻也成爲終生難忘的艱辛野外體驗。

我們的團隊在三年間共採集153個珊瑚樣本，加上麥考伊教授於2012年在陵墓區採集了19個珊瑚樣本，總共在18個島獲得172個樣本。測定這些被用於建築人工島的珊瑚年齡，便可推估南馬都爾的興建歷史。

回到臺灣大學地質系的「很嗨實驗室」後，團隊從樣本中精選167個保存完好的珊瑚樣本，利用高精度「鈾–釷定年技術」進行精確定年。經過交叉比對文獻、日本合作伙伴與前人的木炭碳14測年資料，並結合區域構造研究及地質記錄，我們最終解開了南馬都爾的興衰之謎。

研究結果顯示：第一階段的10世紀到12世紀是集權酋邦崛起時期，從12世紀末至15世紀初是第二階段，揭示了王朝由盛而衰的轉變。我們的發現將整個文明興衰的歷史進程，比過去認知的提前了數個世紀。

珊瑚定年重建遺址建造史

最新的波納佩島構造研究表明，該島因火山岩漿噴發後緩慢冷卻收縮，萬年以來，以每年1毫米的速度下沉。考古與語言學證據顯示，大約在公元前500年至公元1年間，是人類最早定居於此的時間，推估當時島嶼比現今高出2.0 ~2.5公尺。

現今南馬都爾各島間的水道，已淤積約0.4公尺淤泥，這些水道平均水深0.6公尺。如此推估，2000年前，南馬都爾遺址海灘應高出海平面1.0 ~1.5公尺，是一片佈滿貝殼與珊瑚碎屑的雪白沙灘，海面平靜如鏡，宛如人間天堂。團隊推測，這片最美沙灘自然成爲早期居民的休憩場所。到公元10世紀被選爲酋邦都城時，遺址仍高出海面0.1 ~0.6公尺，島間交通仍可步行往來。

分析珊瑚樣本後，我們發現在公元69年之前，早期居民可能尚未建造人工島。公元69年到900年間，是營建活動的初期。公元900年後，有兩個明確的建設高峰期：第一期是公元930年到1130年，第二期是公元1170年到公元1411年（或1425年）。兩個期間之間，還存在40年的活動低谷期。而第二期的營建活動，規模超越初期與第一期，第二期後的五個世紀間，建設活動急劇減少。

這些發現引出一個關鍵問題：是什麼原因導致了這些顯著不同的建造時期？

解鎖帝國興衰

│第一期與集權酋邦興起│

從首批移民定居至公元900年間，波納佩島的海平面較現今高2.5 ~1.2公尺。除公元300年和610年分別出現持續70年與130年的聖嬰–南方振盪（ENSO）活躍期外，該地區維持了近千年的氣候穩定期。這一時期ENSO振盪減弱，導致東風微弱、波浪作用輕微，加上較高的海岸地形和富含碳酸鹽碎屑的地基，爲南馬都爾的建造提供了理想條件，這些因素很可能是爲何選址南馬都爾的決策依據。

南馬都爾遺址考古發現顯示，在公元10世紀初期至12世紀初期的第一階段建設中，各人工島共發現27個珊瑚樣本，證實大規模興建始於10世紀初。值得注意的是，「中世紀氣候異常期」（Medieval Climate Anomaly, MCA）自10世紀中葉開始後，日益頻繁的東向強浪侵襲，很可能是促使人工島全面加固的原因。

公元1055 ~1075年間出現顯著建築高峰，10個樣本（佔該階段35%）集中來自皇宮和皇家陵墓區，這一發現將中央集權制酋邦的崛起時間推前至10世紀初，較既往認知早兩百餘年。

│氣候緩和的間歇期│

公元12世紀中葉MCA中期結束後，公元1130 年至1170年間僅在皇宮區發現一個珊瑚樣本。這40年間ENSO活動顯著趨緩，伴隨東風減弱、涌浪消退，對建築羣的破壞威脅顯著緩解。這種氣候條件的持續穩定，應是讓南馬都爾建設活動驟減的主要因素。

│第二期與王朝落幕│

12世紀末至15世紀初 （公元1170 年至1411或1425年）的晚期階段，69（或70）個珊瑚樣本佔所有標本的70%。證據顯示建設活動顯著增強：皇宮人工島的珊瑚樣本數量較前期翻倍，表明這是南馬都爾做爲統治中心的鼎盛時期。

相較公元800年的-1.3公尺，海平面在1180年和1380年分別升至-0.9和-0.7公尺。結合0.4公尺的淤泥沉積與現代水道0.6公尺的平均水深，推估公元1180年時海水在漲潮時會高過水道；到公元1380年，海水已侵入所有水道。超過百年的激烈ENSO振盪，反聖嬰年時盛行東風，西太平洋海面上升，而激烈洶涌的海浪自東面而來，頻繁衝擊海岸，大量海水涌進南馬都爾，沖毀海堤與其他人工島，維護與修繕成爲王朝的重大挑戰與沉重負擔，尤其是海堤加固工程成爲當務之急。

口述歷史記載，國王壓迫人民，世代勞作，不斷修復人工島和堤防。團隊發現在第二階段建設時，近40%的珊瑚被用於加強堤防建築，遠遠超過第一期的7%，支持了歷史的描述。最終民怨爆發，王朝一夕之間被推翻；缺乏持續建設的南馬都爾，加上海水面不斷升高，終究在歲月的摧殘下被遺棄。

│第二期與王朝落幕之後│

公元15世紀初，隨着中央集權王朝的瓦解，部落勢力分散，南馬都爾遺址基本已經荒廢，大規模的建設與維護工程就此終止。然而自公元1463至1876年間仍有五個珊瑚樣本被記錄使用，這些零星但持續的修繕活動，不僅體現了當地居民對聖地的虔誠守護，更彰顯了這座遺址超越政治興衰的文化韌性。

遺址的海堤區，巨大的柱狀玄武岩堆疊。圖／沈川洲

映照當世的明鏡

這個案例是對當代島嶼命運的深刻警示。2020年到2022年，連續三年反聖嬰現象期間，強烈的東風吹向西太平洋，導致海水入侵許多島嶼，沖毀了無數房屋與基礎設施，許多島國的居民飽受海水入侵之苦。隨着ENSO波動加劇及海平面以每年超過3毫米的速度上升，預估未來數十年將出現更多沉沒島嶼與氣候難民。

儘管科學家數十年來持續呼籲各國減少化石燃料使用，2016年《巴黎氣候協定》更試圖透過全球合作遏制暖化，但溫室氣體排放量仍屢創新高。面對日益嚴重的海水入侵與海岸侵蝕，各國被迫修築更高的防波堤。臺灣同樣面臨挑戰，低窪地區建築地基被擡高，部份改建爲高腳屋；政府雖推出「韌性臺灣」計劃強化防災，但這些措施是否足夠？

德雷爾王朝與南馬都爾的興衰爲我們敲響警鐘，歷史教訓昭然若揭，但我們記取了嗎？命運會重蹈覆轍嗎？我們認爲真正解決問題的方法在於能源政策的轉型，減少甚至終止化石燃料的使用。唯有如此，纔能有效降低人爲二氧化碳排放，減緩暖化帶來的全球性災難。

後記：獻給遠行的戰友

科學探索的歷程，是汗水與情誼交織的故事。在這漫長的科研征途中，我們痛失了數位摯友，波納佩歷史保護辦公室的兩位同仁未能見證成果；更令人痛心的是，就在論文付梓之際，畢爾茲利教授驟然離世，不禁令人感嘆。謹以此凝聚團隊心血的研究成果，獻給永遠與我們同在的戰友。

（本文出自2025.11.01《科學人》網站，未經同意禁止轉載。）