【第147期】從南海沉積記錄研讀台灣自然災害

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台灣大學海洋研究所蘇志傑教授(前)與中山大學鍾立峰研究員(後)在「決心」號上共同研究岩芯樣品結構(4月4日攝)。

採訪/張建松

為了在科學研究領域「以今鑒古」,台灣大學海洋研究所蘇志傑教授參加了第三次南海大洋鑽探,他將從南海沉積記錄中「研讀」台灣自然災害的「歷史檔案」,並進行古今對比研究。

數十名中外科學家乘坐美國「決心」號大洋鑽探船,於2月14日抵達北緯18.4度、東經115.9度的目標鑽探海域,開始進行由中國大陸科學家主導的第三次南海大洋鑽探。此前,大陸科學家已經在南海設計和主導了兩個大洋鑽探航次。

20世紀中葉至今,由於人類活動造成自然環境變化,進而引發極端氣候事件頻發,使科學家們不斷發展出新的分析技術和數值模型,希望通過對地球歷史環境變遷的瞭解,找出人類未來的因應之道。其中,關鍵點就在於如何連接「事件」與「沉積記錄」。

「例如,地震所引發的濁流事件,是否可與洪水氾濫所引發的濁流記錄相互區分。如果無法瞭解兩者之間的差異,我們就無法正確分類並重建過去各項自然災害的沉積記錄。」蘇志傑說,「這項工作,就必須通過現代科學儀器所記錄的自然災害事件,與沉積記錄進行對比,以瞭解各種不同原因所形成的沉積記錄的時空分佈與形成機制。」

據介紹,近十多年來,台灣發生過多次大型自然災害,不僅造成嚴重的生命與經濟損失,還使台灣西南外海至馬尼拉海溝間的大規模海底電纜斷裂。

「這一方面顯示,大型自然災害引發的海底濁流,具有強大的破壞力;另一方面也暗示,這類海底濁流所形成的『濁流岩』具有成為大型自然災害事件『天然地質記錄器』的潛能,可供我們進一步利用,以評估自然災害的發生頻率、規模、是否具有回歸週期等特性。」蘇志傑說。

2006年以來,蘇志傑一直致力研究台灣自然災害事件輸入到南海的現代沉積。通過研究現代災害事件在南海的沉積記錄,他不僅進一步瞭解到深海沉積的形成機制,同時還感到,科學界嚴重低估了「歷史上的事件性沉積作用」的重要性。

「例如,台灣西南外海的深海岩芯研究顯示:屏東地震與莫拉克颱風輸出至台灣西南外海的沉積物總量,大約等於過去100年的沉積量總和。其中,有機碳埋藏量更超過過去100年的一個數量級以上。這表明這類事件型沉積物輸出,對全球碳循環作用有一定影響。」蘇志傑說。

通過對現代沉積作用的研究,不僅可以瞭解深海沉積機制,其成果還可以應用推廣到更長的時間尺度,進行深海沉積記錄的「回推」工作。參加此次南海大洋鑽探,蘇志傑將深入研究從南海海底鑽取的岩芯樣品,從中「研讀」台灣歷史上的自然災害事件輸入到南海的沉積記錄「歷史檔案」,從而進行古海洋與古環境重建。

「災害性事件的陸緣有機碳大量輸出與埋藏,對全球碳通量都具有一定的影響與衝擊。研究災害性事件的沉積『歷史檔案』,不僅可以使我們更深入認識地球的環境變遷,也對地球未來的環境與命運,提供更深一層的思考空間。」蘇志傑說。