代表90%以上的地球動力能源的隱沒帶,雖然它的地震最為激烈,數目也最多;但是隱沒帶卻也是一個良好的碳封存倉庫,而二氧化碳含量即使是較小的變化,它對於海洋生物和地球的碳循環也會有很大的影響。
根據英國廣播公司(BBC)1 月17 日的報導:一個國際科學研究團隊在全世界最深的海溝(也就是兩個板塊相對運動的隱沒帶)-馬里亞納海溝,發現那裡儲存著大量的碳,這意味著隱沒帶在調節地球環境的作用,比人們以前所認識的更為重要。
台灣東北海域有琉球隱沒帶,西南海域有馬尼拉隱沒帶。除了每年帶給我們兩萬多次以上的地震外,它們對台灣和全球的氣候調節,又有何影響?
隱沒帶地震 最激烈
全世界大略可以分成20 多個板塊(如果細分的話,可以有200 多個以上的板塊)。每個板塊之間相互運動,有的擴散(例如台灣東北角的沖繩海槽),有的擦肩而過(例如東部的花東縱谷),也有的相互碰撞(如前述的琉球隱沒帶和馬尼拉隱沒帶)。每種運動都產生大小不一的地震,但其中以隱沒帶的地震,最為激烈,數目也最多。它差不多是代表90%以上的地球動力能源。也因此,2010 年智利發生規模8.8 的大地震(它的動力能源差不多是台灣九二一地震的500 倍以上),2004 年印尼發生規模9.3 的大地震(九二一地震的1,000 倍以上)都是隱沒帶地震。來自海底的隱沒帶大地震容易引起海嘯,也給人類帶來莫大的災難,2004 年印尼大地震和2010 年智利大地震就是最明顯的例子。1999 年台灣九二一地震規模7.6,它是馬尼拉隱沒帶向北延伸的結果,代表歐亞板塊向東隱沒進入菲律賓板塊。不幸中的大幸,因為它的震央在陸地(集集),所以沒有發生海嘯。但2006 年的屏東地震規模6.8,產生57 公分的小海嘯。沒有人因為海嘯而傷亡,但屏東外海20 多條的通訊用海底電纜,卻因為它而斷裂。它影響了國際電話、通訊網路和銀行股市,加上龐大的海底電纜維修費,其損失至少幾百億元以上。台灣東北海域的琉球隱沒帶也是蠢蠢欲動,它代表菲律賓海板塊向東北隱沒進入歐亞板塊。每年至少有3~4 次以上的規模6.0 以上的地震。1867 年基隆8 公尺的海嘯和1771 年石垣島35 公尺的海嘯(日本史上最大的海嘯)就很有可能是這種隱沒帶大地震的結果。日本預測未來大地震可能發生的南西海槽,即為落於同一個琉球隱沒帶系統之上。因此,我們萬萬不能掉以輕心。
碳封存倉庫 超完美
馬里亞納隱沒帶位於太平洋板塊沒入菲律賓海板塊之帶上,地震頻繁。因為太平洋板塊的年歲較老(大約150 百萬年),隱沒較深,所以此區被發現,它擁有全世界最深的海溝(深於11,000 公尺)。據BBC 報導:以南丹麥大學格魯德教授為首的科學團隊,包括來自日本、德國和中國的科學家,把一個能承受巨大壓力的科學儀器(通常叫做ROV;Remotely OperatedVehicle 水下無人載具)送到了10,900 公尺水深的海溝,成功地測量沉積物內的碳含量。格魯德教授認為對海溝裡沉積物的有機物質含量很感興趣,這些物質來自海洋上層的藻類和魚類,當它們沉澱到海底後,不是被細菌吃掉,就是被分解或者被掩埋了。通過研究這些過程,我們可以了解海洋裡氧氣和二氧化碳的含量,從而明白海洋在全球碳循環系統能發揮多大的作用。
隱沒帶雖然只占海洋面積的2%,但它的主要性與這個比例是不一致的。隱沒帶代表板塊的聚合,它沉積了更多的有機物質,而且也疊積了更多的碳含量,成為一個良好的碳封存倉庫。在這裡,細菌轉化碳的比例,要比其他海床還高。科學家通過研究結果,可以了解碳含量比其他海床多出多少,而細菌轉化碳的具體量又是多少,這些數據能幫助科學家了解深海隱沒帶在調節氣候方面的作用。
碳循環與氣候 很密切
因為工業化的結果,台灣一直被批判是一個過度排放二氧化碳的國家。| (攝影/林敬原)
2004 年,海洋科學委員會(SCOR)和政府間海洋委員會(IOC)在聯合國教科文組織召開「二氧化碳高含量的海洋世界」研討會。
會議結果指出:現在大氣中二氧化碳的濃度大大高於最近40 萬年來地球上曾經有過的濃度,而且預測還將會繼續上升,因此全球增溫的現象也將會更顯著。海洋表層二氧化碳的含量已經接近工業化時代以前的2 倍值。海洋表層酸鹼值也發生相應的改變,它比冰河時期至間冰期的過渡期間的值大於3 倍以上。
大氣中二氧化碳如何「封存」於植物、海洋和海底地層是會議探討的重點。海洋正在吸收2/3 以上由人類活動每年排放到大氣中的二氧化碳。據預測,今後數百年,在大氣中二氧化碳濃度穩定之後,海洋可吸收約90%排放到大氣的二氧化碳,海洋是碳的最大儲集地之一。如何提高海洋吸收和儲存大氣中二氧化碳的能力,變成一個很重要的策略。它可以以加速海洋表層固碳植物的生長方法,也可以以採取向海洋地層或深海直接注入的方式行之(亦即將溶解的二氧化碳從表層緩慢地輸送到深海)。儘管最近10 多年,許多先進國家(包括台灣)已經發展了大量的相關研究,但並沒有對海洋碳封存的潛在效果和風險進行評估。二氧化碳含量即使是較小的變化,它對於海洋生物和地球的碳循環也會有很大的影響。
善用碳封存 盡義務
台灣四面環海,是一個十足的海洋國家。東北和西南海域各有一套隱沒帶系統。隱沒帶系統除了帶給我們頻繁的地震和海嘯的威脅之外,如何利用來增加碳封存的利用,變成一個很有意義的課題。因此,我們呼籲:
1. 因為工業化的結果, 台灣一直被批判是一個過度排放二氧化碳的國家。為了盡一份「地球公民」的責任,也為了舒緩「氣候變遷」的衝擊,我們應該加速「碳封存」的研究,特別是利用台灣周圍隱沒帶的有效地理和地質條件。
2. 深海是人類的最後一片「淨土」。因此,如何有效利用,而且不破壞大自然的海洋生態平衡是一項很重要的議題。
3. 人類要進入深海,有些時候要比進入太空來得困難。因此,發展水下無人載具(ROV)和自動海底車(AUV;AutonomousUnderwater Vehicle)是我們未來要進入深海的重要工具。
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