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我在南極海域的研究

 
 

全世界大洋的底層水全都是在大西洋最南端、南極半島東側的威德海形成,因此三大洋最下層的海水,就叫「南極底層水」。而南極底層水是在冬天,水最冷、最重的時候下沈形成的,要想瞭解影響三大洋深海的南極底層水,就必須對其形成的過程有所瞭解。然而,威德海冬季有海冰覆蓋,一般的海洋研究船無法在冬季前往探勘。

 

這個問題到了1981年才得到了解決:當年由美國科學家提供儀器、設備,而蘇聯則提供破冰船。當時講師還在美國奧勒崗州立大學任教,得到了臺灣研究人員不易得到的上船的機會。  

 

陳鎮東教授的研究重點為海水的二氧化碳系統。由於工業革命之後,人類燃燒了大量的煤、石油等化石燃料,又大規模砍伐森林,釋放了大量二氧化碳到大氣當中,增加了溫室效應,使得地球愈來愈熱。而海洋卻是個巨大的二氧化碳貯存庫,南極底層水可以將二氧化碳源源不絕地朝深海輸送、減緩大氣層的溫室效應。

 

1981年美、蘇的合作,筆者躬逢其盛,在蘇聯破冰船維諾號上生活了49天,取得了第一手資料並觀測到了若干海洋界未曾想過的現象。當然,還看到了滿山遍野的企鵝。

 

講演綱要(撰文|葉郁珊)

 

想像一下:「當你站在南極點上,北邊在哪裡?」陳鎮東教授一開始先以一張以南極為中心的南極地圖考驗大家的方向感,台下此起彼落討論著方位,但沒人能說出正確答案。教授為大家解惑道,只要背對南極,面向的就是北邊,右手邊都是東方。再看一下南冰洋之洋流的圖片,圖上的箭頭為環南極流,流動方向是由西向東流,因為處西風帶且沒陸地阻擋,成為世界上最強洋流。「威德海」是南極底層水最重要的來源,想要研究任一海洋取得的底水數據皆須向威德海比較,使得威德海的研究顯得相當重要。

 

南極底層水是比重最重的水,它是由各大洋的深層水往南流遇冷下沉形成的,形成時間多為冬季,加上威德海附近海域在冬天環境極其惡劣,在當時沒有任何一個國家的研究團隊進駐探勘,到了1981年,美國及俄國聯手,由美方派出精銳的研究團隊,俄方派出先進的破冰船前往探勘,陳鎮東教授也跟著研究團隊展開一場精采的旅程。

 

這艘滿載優良團隊的船SOMOV號由俄羅斯聖彼得堡(St. Peterburg)出發前往烏拉圭首都蒙特羅多(Mottevideo),船身的前半部底部平坦,目的為衝上冰上利用船身的重量壓碎冰塊,若沒成功壓碎冰塊還可倒退反覆進行,另外,船上搭載一台直升機,每日一早去空拍附近海域,並回報船長哪裡有空曠的海域,避開冰脊。

 

航行經過拉普塔拉河時,教授分享一則小故事,曾在此地發生船難,許多人很幸運搭上救生船等待救援,卻在等待的日子裡被渴死,罹難者落難時環顧四周,一望無際都沒有陸地,自覺身在海中央,其實是這個河的河口太寬廣,所以就不敢飲水,讓自己活活被渴死,教授告訴我們在出海口也可以喝到淡水,淡水河在出海口往外10公里都有可能為淡水,若不幸身在水中央,不妨先嚐嚐是否為淡水,可以救自己一命!

 

一路向南,風浪越來越大,海面開始出現海冰,轉變成荷葉冰,最後到了冰原,開始進採樣,1981年的採樣方法是用一根鋼桿上面間隔100m綁一個採水瓶,水瓶下再綁一個鉛塊,以此類推,放入水中後再用一個鉛塊著鋼桿將瓶身關上,第一次將採水瓶拉上岸時發現一些問題,採水瓶瓶身在冷水中變得很脆落,當鉛塊落下即破碎,而完整的樣本一上岸立刻結冰,所以他們左思右想,完整採樣的樣本一上岸立即報至三溫暖室進行分裝,且將裝備改良,克服研究上的障礙。

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