2017年,身為潛水愛好者的Hong(網(wǎng)名)經(jīng)歷了他人生中最難忘的場面之一。 當(dāng)年4月,他從北京飛往菲律賓馬尼拉,開始他期待已久的潛水之旅。 Hong此行的目的地是位于阿尼洛(Anilao)的一家海濱酒店,附近就是一處潛點(diǎn)。對于Hong這樣的潛水發(fā)燒友來說,這里能夠滿足他“潛了吃,吃了睡,睡了潛”的夢想,可謂是一處潛水天堂。 當(dāng)晚,心情大好的Hong在酒吧和各地前來的愛好者推杯換盞,交流著彼此的潛水經(jīng)歷。突然,一陣?yán)洳欢〉幕蝿哟蚱屏苏f笑,望著杯中激蕩的飲料,Hong隨即意識到:地震了! Hong在網(wǎng)上展示的震后酒店,一片狼藉 伴隨著店內(nèi)顧客們的騷亂,大家全部慌忙地疏散到了室外,由于擔(dān)心余震,當(dāng)晚所有的住客都在露天地板上打地鋪,一邊看星星,一邊改簽提前返回的機(jī)票。 面對如此巨大的心理落差,Hong略感不甘心,于是打算再留下來幾天。由于余震并不是很強(qiáng)烈,他在三天后決定繼續(xù)潛水。此時(shí),海水除了略顯渾濁以外,與往日并無二致。 然而,令他一生難忘的場景就此發(fā)生了: 8日中午,他和教練一起出海,按計(jì)劃在較淺的海底(約8米)進(jìn)行練習(xí)。下水20分鐘左右,他突然感覺到水中發(fā)出了某種特殊的聲波,尖銳又刺耳,甚至導(dǎo)致他一陣耳鳴。 他望了望同伴,大伙兒面對這種情況都不知所措。就在他準(zhǔn)備改變計(jì)劃提前上浮時(shí),海底的沙地突然劇烈震顫,揚(yáng)起的泥沙和氣泡如同燒開的沸水,能見度瞬間降低。 Hong拍攝到的海底地震景象 藏在珊瑚礁內(nèi)的各種魚類和小動物,都被這場突如其來的震動嚇得一股腦兒沖了出來。一些魚兒隨著泥沙上下波動,仿佛失去平衡。海底不斷傳來細(xì)碎的震動聲,揚(yáng)沙彌散,如同霧霾。遠(yuǎn)處傳來沉悶的咚咚聲,似乎是海岸的落石砸進(jìn)了海里… Hong在網(wǎng)上上傳的手機(jī)APP截圖 出水后的Hong趕緊回到岸上,手機(jī)APP顯示剛剛發(fā)生了一場5.6級的中強(qiáng)震。由于剛剛的特殊經(jīng)歷,此時(shí),開闊的陸地比海洋更讓他覺得心安,盡管水面之上,海水依舊波瀾不興。 Hong的經(jīng)歷或許算不上死里逃生,但絕對是千載難逢。這也讓人不禁好奇:地震時(shí)的海底,以及海洋生物,究竟經(jīng)歷了什么呢? 1900年至2014年發(fā)生的所有地震分布圖:圓點(diǎn)代表地震,彩線則描繪出不同類型的板塊邊界 據(jù)統(tǒng)計(jì),全球平均每年發(fā)生8000到10000場地震,但這絕對是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)際發(fā)生的地震數(shù)量的。首先是由于較為輕微的地震不容易被記錄,再者是因?yàn)榈卣鸨O(jiān)測設(shè)施并不能做到全球覆蓋。 但即便如此,我們所得到的統(tǒng)計(jì)結(jié)果也足夠證明,地震發(fā)生的地點(diǎn)并不是隨機(jī)的,而是呈現(xiàn)一定的規(guī)律性:地震活動的發(fā)生地和板塊邊界高度重合。 因此,雖然被稱為“地”震,但海洋不僅不能從中幸免,反而還是地震的重點(diǎn)“策源地”。那么,對于那些海底的“居民”,地震是否也像對于我們?nèi)祟愐粯?,往往是一場突如其來的“劫難”呢? 圖示海洋剖面結(jié)構(gòu),可見海底地形的多樣程度并不亞于陸地 在回答這個(gè)問題之前,我們首先需要了解海洋的基本結(jié)構(gòu)。海底并不是一馬平川的,陸地也并不是呈滑梯狀從幾米過渡到幾千米的深海的。從200m以內(nèi)的淺海大陸架,經(jīng)歷較為陡峭的大陸坡,再到海底平原,這其中又有海溝,海山,以及洋脊等結(jié)構(gòu)。不同區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)也擁有不同的特征。 因此當(dāng)不同的海洋環(huán)境受到地震的沖擊時(shí),受到的影響也不盡相同。 首先,從與人類生活最為息息相關(guān)的近海說起。由于人類對海岸的高度開發(fā),地震所造成的人造設(shè)施毀壞,將很容易導(dǎo)致大量的污染物進(jìn)入海中。其中以汽油,化工原料等危害最為巨大。這也可能是濱海地區(qū)地震后海洋生物突然大量死亡的原因之一。 地震前后的海岸線形態(tài)變化 但是,拋開人類影響,近海生態(tài)系統(tǒng)在地震中所承受的風(fēng)險(xiǎn)依然巨大。這一點(diǎn)從地震對海岸線形態(tài)的改變就可以略窺一二。2016年,一場7.8級的強(qiáng)震發(fā)生在新西蘭南島近海處,地震引發(fā)的海嘯抬高了珊瑚礁,并永久地改變了海岸線形狀。 地震后被抬出水面的淺海海底,可見海草與各種生物附著 在這短短的兩分鐘里,海底上升了6.6英尺(約兩米)。大量的龍蝦和貽貝等生物不幸擱淺,露出水面的海草等水生植物也難逃一劫。 從空中航拍地震后的海岸線,大面積的海床被抬出水面 或許你的第一反應(yīng)是:附近的人類可以大飽口福了。但事實(shí)恰恰相反,首先,當(dāng)?shù)馗浇x岸稍遠(yuǎn)的海底峽谷才是吸引大型海洋生物(甚至包括抹香鯨)的“肥田”。 想像一下,海床抬升之后,小龍蝦等生物不再能隨潮水進(jìn)入更深的海域,那些“大只佬”們面對消失的美味面面相覷,只能滿臉問號地忍饑挨餓。輕則,當(dāng)年,甚至此后數(shù)年,捕撈量大幅下降;重則,這次海床抬升將可能永久性毀滅這一地區(qū)的漁業(yè),而這原本是此處的支柱產(chǎn)業(yè)。 當(dāng)然,并不是每次地震的影響都會像“直接出水”一樣直觀。對于珊瑚礁這種脆弱而珍貴的生態(tài)系統(tǒng)來說,地震對它的打擊也可能是毀滅性的。 潛水員正在對地震后的珊瑚礁進(jìn)行觀察記錄 就像地面上的建筑物坍塌和山體滑坡一樣,視海底地形,珊瑚礁主要受到地震所產(chǎn)生的裂縫和滑坡的影響,從而大面積坍塌。此外,劇烈的地震和滑坡的結(jié)合會導(dǎo)致沉積物大量揚(yáng)起。再次沉淀時(shí),它們可能會覆蓋在珊瑚礁上,阻礙其吸收陽光,而珊瑚礁則需要陽光才能正常生存和繁殖。 比如,原本是無數(shù)旅游者,潛水者打卡圣地的伯利茲珊瑚礁,由于09年一場發(fā)生在加勒比海西部的7.3級地震,瞬間坍塌了一半。即使結(jié)構(gòu)仍然保持完整,海底的升降也使得“嬌貴”的珊瑚礁不再能適應(yīng)新的光照和水溫。 佛羅里達(dá)理工學(xué)院生物科學(xué)系的Richard Aronson對此進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,雖然歷史上也曾發(fā)生過類似事件,但珊瑚礁恢復(fù)原先茂盛水平所需要的時(shí)間遠(yuǎn)不止幾十年,這要長達(dá)幾個(gè)世紀(jì)甚至千年之久,而目前的海洋酸化,污染,氣候變化等因素?zé)o疑是雪上加霜。 而且,隨著“住房質(zhì)量”下降,那些在珊瑚礁中尋求保護(hù)和食物的魚類等“租客”們也將選擇另覓居所。2018年夏,印尼龍目島附近發(fā)生6.9級地震。震后,潛水者發(fā)現(xiàn),10處潛水點(diǎn)中,有5處珊瑚礁中的魚類和底棲生物密度大幅下降,種類也有所變化,而這對生態(tài)系統(tǒng)造成的更加深遠(yuǎn)的影響,目前還難以估計(jì)。 海嘯是由海底高度的突然變化,導(dǎo)致海水重新平衡時(shí)所產(chǎn)生的現(xiàn)象 此外,提到海洋地震,人們往往會聯(lián)想起海嘯這一自然災(zāi)害:這是由地震、海底滑坡和火山變形引起的海底突然垂直偏移的結(jié)果。當(dāng)波浪接近海岸和淺水區(qū)時(shí),就將由于觸及海底而導(dǎo)致海浪高度增加,從而產(chǎn)生“海嘯”。 對于遠(yuǎn)離陸地的海域,根本不存在海嘯這一現(xiàn)象 也就是說,當(dāng)時(shí)如果你正處于遠(yuǎn)離陸地的海區(qū),你很可能感覺不到海嘯的形成。據(jù)史料記載,19世紀(jì)末,日本海岸曾發(fā)生一場地震,引發(fā)海嘯,造成上萬人傷亡。神奇的是,出海的漁民對這一切并無察覺,當(dāng)漁船經(jīng)過一夜的航行返回海岸時(shí),才發(fā)現(xiàn)自己的村莊被夷為平地。 但是,這并不代表遠(yuǎn)海生物也一樣不受影響。甚至,有些深海地震并不形成對海岸有破壞力的海嘯,卻能悄無聲息地造成海中洋流等狀況的突變,讓處于深海的生物“暈頭轉(zhuǎn)向”。 突然出現(xiàn)在日本濱田市河口的大王烏賊,和同月出現(xiàn)在富山縣的皇帶魚 2019年年初,日本島根縣濱田市發(fā)現(xiàn)一條3.4米長的大王烏賊,而就在同一月,富山縣也突然出現(xiàn)現(xiàn)2條長達(dá)3.2米、近4米的皇帶魚(由于常常在強(qiáng)震前出現(xiàn),日本人民又稱之為“地震魚”)。巧合的是,同樣處在環(huán)太平洋的韓國和秘魯幾乎也在同一時(shí)間出現(xiàn)了多條長達(dá)四五米的超長“地震魚”。 6.6級地震后出現(xiàn)在菲律賓東部海岸的月亮魚,這個(gè)大家伙原本應(yīng)該待在深海 據(jù)此,英國動物學(xué)家Rachel Grant認(rèn)為,是地震前后海洋地殼發(fā)生了一系列理化性質(zhì)的變化,使得海洋生物不再能夠適應(yīng),從而被迫遷徙。也有專家認(rèn)為是地震一定程度上擾亂了洋流,使得海洋生物誤入淺海(甚至直接被海流“拍”向海岸)。當(dāng)然,以上說法仍然處于爭論之中,很多專家依靠統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),認(rèn)為“地震魚”的出沒與強(qiáng)地震并無直接關(guān)聯(lián)。 不過,地震為海洋“居民”帶去的也不全是壞處。 對于遠(yuǎn)離大陸,相比近海缺少營養(yǎng)鹽和有機(jī)物來源的海洋盆地,海溝等環(huán)境來說,地震或許是難得的“補(bǔ)給”機(jī)會。 同樣是2016年發(fā)生在新西蘭的那場地震之后,研究人員利用沉積學(xué)證據(jù),結(jié)合數(shù)值模擬,證實(shí)了對于海底峽谷來說,地震是推動沉積物和有機(jī)質(zhì)從大陸向深海轉(zhuǎn)移的主要過程之一,也是峽谷地貌在地質(zhì)時(shí)間尺度上百年變化及其長期發(fā)展的重要驅(qū)動因素。 地震前后照相機(jī)所記錄的同一區(qū)域海底地貌。AB為同一地點(diǎn),A為震前,B為震后10周;CD為地震后10周,該區(qū)域的沉積物狀況,D中已有部分明顯可見的微生物席 與此同時(shí),峽谷中的生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)了較為明顯的演替現(xiàn)象,這對海洋生物學(xué)家理解海洋生命的歷史是極為啟發(fā)性的。 2016年7月,NOAA(美國國家海洋和大氣管理局)將一套水下監(jiān)聽器和錄音設(shè)備放入了馬里亞納海溝的最深處“挑戰(zhàn)者深淵”。幾個(gè)月后,研究人員從中獲得了深海地震時(shí)所記錄的聲音。 研究人員正在向馬里亞納海溝布放聲學(xué)設(shè)施 “臺風(fēng)一般的咆哮聲”,“鯨豚的呻吟聲”,“神秘而怪異的轟隆聲”…從研究人員的描述中,我們不禁感受到,人類對海洋依然知之甚少,以至于地震時(shí)的海洋仍然像黑箱一樣神秘。但同時(shí),又那樣令人好奇: 載人深潛器潛入馬里亞納海溝深度11000米的“挑戰(zhàn)者深淵”,試想一下,在此處經(jīng)歷一場地震將是怎樣的體驗(yàn)? 深海的巨獸們也會因地震而“恐懼”嗎?海洋生物會亂成一窩蜂嗎?海底火山噴發(fā),貫穿海底的裂縫突然出現(xiàn)等景象又該何其壯觀? 恍然百年已過,我們?nèi)匀换孟胫钌夏崮ΥL的“鸚鵡螺號”,為我們的認(rèn)知也帶來一次“地震”。 Aronson R B , Precht W F , Macintyre I G, et al. Catastrophe and the life span of coral reefs[J]. Ecology, 2012, 93(2). Joshu J M, Jamie D H, Alan R O, et al. Earthquakes drive large-scale submarine canyon development and sediment supply to deep-ocean basins[J]. Science Advances 2018. Amanda Kooser. Hear an earthquake from Mariana Trench in the ocean deep. 2016 www.cnet.com/news/hear-an-earthquake-from-deep-in-the-oceans-mariana-trench/ 來源:SME科技故事 |
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