2014年8月28日 星期四

深海探險

羅伯特.巴拉德:深海探險
Robert Ballard : The astonishing hidden world of the deep ocean






這演講主要提出這問題, 為什麼人們花了那麼多的資源去探索太空可是對在周圍而又未知的海底世界卻只花很少的經費去研究. 海洋探險家羅伯特.巴拉德從17歲就開始了他的海洋探索之旅, 從早期的爬進小潛水艇天天一兩公里距離的探索到現在建立海底探測船. 他強調說對於海洋我們仍然有很多未知的區域, 現在很多的研究發現都是碰巧發現的, 而那些發現已經夠人們驚訝, 像是不同形式的生命, 海底熱泉, 甲烷火山, 鹵水池等. 海洋也是一座巨大的博物館, 有些區域幾乎沒有氧化反應, 所以保存著古代的各種船隻.

本文原發表於 科學影像Scimage[2010-06-19]

演講內容

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第一個問題是 我們的國家有兩個探險計畫 其一是NASA太空總署,而使命是探測太空 探索那個我們都想去的天堂~如果我們夠幸運的話 你可以看到我們有史波尼克(Sputnik)衛星和農神火箭 我們有其他探索太空的形式 此外,我們還有一個計畫 政府有另一個機構負責探索海洋 也就是NOAA,國家海洋與大氣管理局 而我的疑問是 -- 我們為什麼忽略海洋? 也許這是原因、或者這不是,但這就是我為什麼要問 如果比較太空總署探索太空的年度預算 這一年的預算可以支持NOAA 探索海洋一千六百年 為什麼?為什麼我們往上看?難道是因為天堂在上面? 而地獄在下面?這是因為文化的影響嗎? 為什麼人們害怕海洋? 或他們認為海洋只是一片漆黑、又陰森的地方 一點貢獻也沒有
1:22
繫好安全帶,我將帶領你們在下面16分鐘遊遍這佔地球72%的地方 好啦~我們接下來將要 讓大家進入我的世界 我會試著 -- 我希望可以把以下幾點講清楚 我得現在講以免忘記-- 每一樣各位即將看到的 在我的學校課本裡面都沒有 更重要的是,那也沒不在我大學的課本裡 我是地球物理學家而我當學生時的地球科學書籍 我必須填上錯誤的答案才能拿高分 我們曾揶揄大陸板塊飄移,讓我們笑到不行 我們學習馬歇爾.凱(Marshall Kay)的地槽圈,那真的是鬼話連篇 今日的課本裡他才是鬼話 但它曾是地質學裡垂直地殼運動的定律 我們即將討論的 是我們在海洋的發現與探索 很多是意外發現的 很多新發現都來自意外 我們想找某樣東西,卻發現了另一樣 而我們即將要講的每件事情 都這只是驚鴻一瞥中的十分之一,因為我們也只看到這些
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我有個描述 是說,這是你想像中把全部的水都移開以後的樣子 讓你誤認這是張地圖 這不是地圖 我有另一個版本在我辦公室裡 而我問人們:「為什麼這裡,這塊區域有山脈」 「而那邊卻沒有呢?」他們通常都會說:「嗯~天啊」 「我不知道耶」 「這是地質脆弱地區嗎?它是熱點嗎?」 不不~那些地方只有船去過 大部分的南半球都沒有被探索過 我們曾有很多探測船隻在那裡 是在庫克船長的時代,比現代還多,這真叫人吃驚! 好啦~我們現在即將潛入 這星球的另外72%是因為,你知道嗎 如果你認為復活節的兔子 會把所有的好東西都放在大陸上嗎,就太天真了
3:21
(眾笑)
3:23
你知道嗎~這真是太荒誕不羈了 我們老是玩著零和遊戲 知道嗎,現在我們要試試看別的路子 我相信這可以振興經濟 我們還有很多籌碼,這72%的地球資源 而我會在之後演講中一一指出 美國有50%的領域在海平面以下 我們國家擁有的50%,依法管轄 而可以任意處置的,都在海洋底下 而火星的地圖卻比這50%更仔細 為什麼?好吧,剛開始探險的時候很辛苦 在過去 -- 事實上我第一次的探險 是49年前,在我十七歲的時候 算算看吧,現在我66歲。當我跟著Scripps的船出海 還差點因為瘋狗浪而沉沒 當時我太年輕了 -- 你知道的,我想說這超棒的! 我用身體衝浪,還想著「哇~這個浪頭真棒」 而我們差點因此沉船,但是後來我漸漸為此著迷 經歷很多探險活動,在後來這49年間 我一共經歷了120、121次探險 -- 而我還繼續的從事這項工作
4:35
不過,早年唯一能讓我到達海底的方式 就是爬進潛水艇,非常小的潛水艇 一路沉到海底 在一系列的活動我藉著各式潛艇到達各種深度 艾文號、海蝕崖號以及Cyana號 以及其他八艘深海潛水艇為主力 事實上,天氣好的時候我們大約有四到五位人員 在海洋深處 大約四到五位人員正在進行任何一項探險 親身去做這些工作非常的辛苦 但我深深著迷,而在我畢業的那幾年 正是板塊構造學說的啟蒙時期,而我們已經知道 最偉大的山脈其實躺在海洋底下
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大西洋中洋脊就像棒球上的縫線一般跨越地球 這是在麥卡托投影下的地圖 如果你把放在等區域投影地圖上 你會發現中洋脊佔據相當於23% 地球上陸地的面積 幾乎四分之一的地球被一個山脈佔據 而我們一直等到尼爾.阿姆斯壯(Neil Armstrong) 和巴茲.艾德林(Buzz Aldrin)上了月球之後才發現 我們上了月球,在上面玩了一下高爾夫 在這之前我們卻沒有去過我們星球上最大的一個地貌 當時的地球科學家們對於這山脈的最大興趣 不只是因為山脈在這星球上佔據極大面積 而是山脈在地球外層形成時所扮演的角色 因為他是中洋脊的軸線 大型地殼向兩邊分離開來 像是有機體一般,當你把它撕開 它將會流出古老的熔岩之血,來癒合這個傷口 岩漿來自軟流圈,硬化形成新的組織,向側面擴散
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但是從來沒有人真正到下面去 到這我們稱作「創造的邊界」的地方 進入這個裂谷 -- 直到我們七人小組 在1973~1974年夏天爬近我們小小的潛水艇 而這是人類史上第一次抵達大裂谷 我們下到這個裂谷 一切描述都十分正確,除了一件事情 -- 下面一片漆黑 完全沒有任何光線 因為光子不能到達這麼深的海洋 一萬兩千英呎(3,657.6公尺),而裂谷則位於九千英呎(2,743.2公尺) 地球大部分地方都感受不到太陽的溫暖 大部分永遠都在黑暗中 因此,在深海沒有辦法行光合作用 由於缺乏光合作用 所以沒有植物,因此 在這個世界裡很少有生物生活 至少我們是這麼認為的,在最初的幾次探險中 我們全部心力都放在探索這正在形成的邊界 在42000英哩(67,592公里)的海裏找尋著火山地形 在這42000英哩的地方有著 成千上萬的活火山 成千上萬的活火山 而海平面之下有更多的活躍的火山 強度比陸地還大兩倍 它是完全是個活躍區 而不是一個漆黑又無聊的地方,充滿了生命 而且正被撕裂著
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不過我們當時正著手於特定的科學研究 不懂為什麼在這個充滿張力的地方有高山 在板塊構造理論裏我們知道,如果地殼碰撞 會相互的擠壓,這還蠻可以理解 這會使地殼變厚,然後把它抬高 這就是為什麼海裡的貝殼會出現在聖母峰上 不是因為洪水,而是被擠壓到那裡 我們了解山脈是由擠壓產生 但我們不明白為什麼山脈會在拉扯中形成 不該是這樣,直到一位我的同事說 「看起來像是在高溫下產生的水泡,在這中洋脊上」 「一定是一個冷卻的過程」我們說,「去看看吧」 我們把地熱探針插進去,一切真相大白 除了在軸線以外,其他地方都不夠熱,熱量不見了 那很熱,但不足以融化 因此我們想出很多個假設 在那個下面一定有小綠人在掌控著 所有在那裡發生的事情 不過,最合理的假設是下面一定有熱泉 所以一定是海底熱泉
8:16
我們開始一趟尋找失落的熱度之旅 沿著加拉巴哥斷層的山脈邊緣尋找 而我們的確發現了那失落的熱度 看起來很驚人,這些巨大的煙囪,龐然巨物般的煙囪 我們駕著潛艇靠近他們 想把溫度探針伸進去,卻卡住了 仔細一看 -- 溫度探針破表了 潛艇駕駛有了大發現:「它好燙」
8:37
(眾笑)
8:39
突然之間我們都明白了,探針跟噴出物是同一種物質 它被融化了,不過測出的實際溫度 是華式650度(攝氏343度),熱得可以將鉛融化 這是皇安德富卡(Juan de Fuca)斷層實際的樣子 你看到的是那不可思議的管風琴 從海洋中噴發出各種化學物質 每一樣你在畫面中看到的都具有商業價值 銅、鉛、銀、鋅和黃金 所以我們知道復活節兔子真的有放東西在海底 而且是大量的金屬蘊藏 是在這個山脈發現的 還有更巨大的發現,以及大量具有商業價值的礦物 在這個山脈地區,不過跟我們整體所發現的相比,這只是一小塊 我們發現了豐富的生命 根本不應該在這個地方出現,巨大的管蟲,10英呎(3公尺)高 我記得我們用伏特加來保存它 -- 我自己喝的伏特加 因為我們並沒有帶福馬林 然後我們發現不可思議的蚌群 附在這不毛的岩石上 -- 巨大的蚌類 當我們打開他的時候,看起來又不像蚌類 解剖時發現它們根本沒有蚌類的構造 沒有嘴、沒有內臟、沒有消化系統 他們的身體完全被另一種有機體接管 一種細菌,而這種細菌 學會了怎麼在黑暗中行光合作用 經過一個叫化學合成的過程 這根本就不曾在我們的教科書中出現 我們根本不了解這種生物系統 也不可能憑空臆測出來 而是在搜尋熱源的時候,不經意的撞上了它
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為了深入研究這個過程 我們想結束這愚蠢的潛艇上上下下的程序 平均海洋深度將近12000英呎 早上花兩到兩個半小時來上班 兩到兩個半小時回家,花五個小時通勤 只在海底待三個小時,平均移動距離 -- 一英哩(1.6公里)
10:15
(眾笑)
10:17
要探索42000英哩的海底山脈,這工作真有保障,但是這樣不是辦法 因此我開始設計一種新的遠端臨場科技 使用機器人來代替我自己 這樣就不用一直重複減壓過程 我們開始在探險中使用它 而持續有重大發現 應用我們新的機器人科技,再一次尋找某些東西 在這中洋脊移過來、移過去 這些科學家遇到、也看到不可思議的生物 他們發現了從來沒有看過的新物種 更重要的是他們在下面發現 無法理解的高樓大廈 這不合理,那位於岩漿庫底下 根本就不該在那兒出現,因此我們稱它為失落的城市
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而失落的城市是由這些不可思議的石灰岩構成 還有反過來的水池,看起來像是這樣 這是怎麼弄出來的,那水是倒過來的 我們跑到它下面去取水,我們發現他的酸鹼值跟通樂一樣 PH值高達11,不過居然還有細菌在裡面以化學合成作用生活 在這個極端的環境裡 這個海底熱泉是酸性的 而另一端則是在鹼性的環境 PH值高達11,生命依然存在 因此生命比我們所想像得更有創意 又一次意外的發現,就在兩年前 我們在聖托里尼外面工作,在海灘上人們做著日光浴 卻不知道那附近有個火山口 我們發現了巨大的海底熱泉系統 和更多的生物群 離人們做日光浴的海灘距離約兩英哩 人們完全沒注意到這個系統 然後,你知道嗎,我們站在水邊
11:56
最近我們在墨西哥灣面潛水,發現了大水池 這次不是反過來,而是朝上的 中了~你想你是在空氣中,直到發現一條魚游過身旁 你看到的是鹹水池,由鹽份貫入而形成 附近的是甲烷,我從未看過甲烷形成的火山 沒有噴出岩漿卻噴出 大大的甲烷泡泡,形成了這個火山 那是流體,不是岩漿 而是泥土從地球內冒出來 我從來沒有看過這種景象
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繼續下去,不光是自然史躺在海底下 也有人類史,我們發現鐵達尼號 瞭解到深海是地球上最大的博物館 它容納的歷史可能是所有陸地上的博物館的總和 而我們才剛剛走進去 看到這些保存物的現況 我們在16000英呎(4876.8公尺)發現俾斯麥號戰艦,我們發現約克鎮號航空母艦 人們總是問:「你們真找到那艘船了嗎?」 在船舷上寫著〔約克鎮號〕
13:00
(眾笑)
13:02
最近,我們發現古代歷史 到底有多少古代水手運氣很差?上百萬… 我們在古代的貿易航路上發現了這些 他們不該躺在海底 在基督出生前100年這些船就沉了 這沉船帶著羅馬時代的廟宇的B&Q特力屋 而這艘船在荷馬出生的西元前750年沉沒 不久之前我們在黑海有所發現 因為那兒沒有氧氣,而且是地球上最大的硫化氫倉庫 沉船保存情況都很好 所有的有機物質都被保存下來,我們開始挖掘 期待可以找到依然保存著DNA的遺體 看看這保存的狀態 依然看得到木匠所留下的鑿痕,看看這些人造物品 還可以看到這些當密封時滴下來的蜂蠟 這艘船已經沉了1500年之久
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很幸運的,我們說服了國會 我們開始去國會山莊遊說 最近從美軍海軍那裡偷了一艘船 The Okeanos Explorer號正在執行任務 你們大概能猜到它的任務 它的任務是前往地球上前人未至的領域 我昨天去看過它,在西雅圖蓄勢待發,一切OK
14:19
(掌聲)
14:20
今年的夏天它就會上線 開始它的探險旅程 不過,我們依然不知道將會在探索的過程中發現什麼 當然它將會去探索不為人知的美國 就是那些海底下的美國領域 我們所擁有的海洋,卻不曾到過 就像我說的,特別是那些西部的託管島嶼 我們沒有那裏的地圖 我們有金星的地圖卻沒有那些島嶼的 照我們的計畫不知道我們會發現什麼 我們不知道我們將要發現什麼 可能是發現古代的沉船、在巴西外海發現腓尼基人遺跡 或是新的岩石形成結構,新的生命型態 因此我們將會像是急診室一樣的經營
14:59
我們將會連接總部 藉著衛星寬頻連接到一棟正在興建的建築 在羅德島大學裡,我們稱它為內太空中心 裡面的運作會像核子潛艇一樣 藍班、金班輪值,24小時全天運作 一個新發現幾秒後馬上就會被 傳送到指揮中心讓大家看見 而這些也會被連上網際網路 新的高速網際網路會讓舊的網際網路 看起來像是一條泥巴路,這高速網際網路 頻寬有10GB 我們將要進入一個完全未知的地區 在我們星球史上一片空白,而我們會在幾小時內把地圖畫上 然後發送到各主要的大學 全美海洋學者的90% 都在這12所大學內,他們是最優秀的 之後我們會建立一個指揮中心 這個遠端遙控中心將設在華盛頓大學 她正在和駕駛通訊,而她跟駕駛的船隻相距5000英哩遠
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更美妙的是,我們可以將這些訊息散播給孩童 散播給他們 讓他們跟著一起探險,我已經開始一項計畫 吉姆你在哪裡?吉姆.楊在計畫開始時幫了不少忙 這叫傑森計畫,最近我們又開始了另一個計畫 和美國的兒童群益會一起 所以我們可以用探險 和實地探險的刺激,來激勵並啟發兒童 發揮本來就具備的能力 我不會讓一個成年人來駕駛機器人 大人們電動打的不夠多 但是我會讓沒有執照的孩子來做,操縱我的水下載具
16:31
(掌聲)
16:33
因為我們想要建立 一個未來的教室 競爭相當艱難,我們得啟發他們,而這些都已經辦到了 在八年級時就已經決定會不會找到科學家或工程師了 遊戲還沒結束,那在八年級時就結束了 -- 而不是開始 我們不只得對我們的大學感到驕傲 也得為我們的中學感到驕傲 我們擁有全世界最好的中學 最棒的孩子都是從這個教育系統中脫穎而出的 因為這就是我們所要的 這個小女孩不是在看足球賽 不是在看籃球賽 她正看著幾千哩之外傳回來的探索現場畫面 而這是只是她所看見的開端 當你發現她對這一切感到吃驚時,你會知道 她正全力接收著,可以盡量把資訊灌輸到她腦海
17:23
(掌聲)
17:25
我希望她會是未來的工程師 或者是與真理戰鬥的科學家 而我最後一個問題是 我們為什麼沒有想過搬到海裡去? 為什麼我們計畫在火星上興建居住地 還有計畫考慮在月球殖民 但卻沒有想過在我們自己的星球上殖民? 而那科技已經在我們手上了
17:54
非常謝謝大家
17:56
(掌聲)



以上中文翻譯  來自Ted網站
http://www.ted.com/talks/robert_ballard_on_exploring_the_oceans/transcript#t-157000