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星空隨筆 – 深海奇觀

1 月 07, 2017 Einstein 專題文章 0


(作者:蔡錦滔)

自2001年左右開始,我便有到香港太空館講講座的經驗。近十多年,每年都會在那裏講解大約五至十多個講座。至昨晚 2017年1月5日為止,都應該超過百多次的講座經驗。試過講解地球的進化歷程,由地球形成至到人類出現的過程;但未試過講解地球的一些現象,或者可以叫做氣象或自然地理現象,昨晚則第一次嘗試在太空館講講颱風、龍捲風、水循環、地球結構、大氣層結構、地震、板塊移動、深海世界、地球二氧化碳的變化,對我來說,大部份的內容,都是第一次在太空館講,十分新鮮。然而,對於一個物理人來說,在公開場合講解物理和天文以外的地理知識,感到是班門弄斧,戰戰兢兢。不過,每次新鮮的嘗試,也令我學習到很多新事物。

昨晚的講座系列只是「宇宙夢劇院」的第一講,這個系列希望令聽眾能夠欣賞宇宙之美,當中亦能學習到新知識。而第一講「從蔚藍的地球出發」,我覺得應該就是說與有關地球的風、海、地、氣等自然現象,我的想法是當我們去探測研究宇宙其他星體時,我們也會想知道它們的這些自然現象,所以我想像自己未到過地球,我會如何去探索這個她呢?從而設計出今次講座的內容。

當中,我想說說有關深海的部份。在香港太空館講深海構造和深海魚,雖然只是短短五分鐘左右,感覺十分新鮮和神奇。所謂深海,一般指200公尺水深以下的海帶,可大致分為四部份 (下圖):


(深海分層 Credit: http://www.seasky.org/deep-sea/ocean-layers.html)

中層帶 (Mesopelagic zone):200-1000公尺深的海洋,此部份的光線微弱,植物不足以進行光合作用,所以微弱的光線只可以給生物用作辨識方向,而大部份的海洋雪也在此部份被消化掉,原來海洋中,死去的有機物如植物、糞便、泥土等物質,當細菌等附上了,會聚合成顆粒,可以以數星期時間慢慢下沉至深海內,變成如同下雪一樣的情況,亦為深海生物帶來營養。而中層帶中的生物,品種是最多樣化的,例如有旗魚、魷魚、鰻魚及墨魚。

深層帶 / 半深海帶 (Bathyal zone):1000-4000公尺深的海洋,此部份已經完全沒有陽光照耀到,所以在這裏或以下的生物,眼睛大都已經退化至沒有用處,但亦有些生物會演化至能自行發光,眼睛則用來觀察這些微弱的光線。而此處的水壓已經相當大,每平方寸大約承受5850磅的壓力、溫度亦低至只有4 – 10度,但仍然可見有生物在此環境中生存。生物在此區域通常都不是游泳的高手,因為此層只有很少的掠食者和漆黑的環境易於隱藏。在此層中,鮟鱇魚 (Anglerfish) 是我覺得最特別的一種,牠頭上的燈可以閃閃下,吸引獵物走來讓牠吃,不過,樣子相當恐怖 (下圖)。


(鮟鱇魚 Credit: http://the-oceans.weebly.com/the-animals.html)

深淵帶 (Abyssal zone):4000-6000公尺深的海洋,地球上約有83% 的深海的平原就在此層,此處水溫約只有2 – 3度,水壓達到每平方英寸11000磅。細小的微生物 (莖葉植物 Cormophytes) 卻能夠利用海床熱泉產生化學反應製造氧化硫化氫 (oxidizing hydrogen sulfide),成為此處生物的食物來源。而巨烏賊就在此處生活,牠們身長可以去到10 – 13米 (下圖)。


(巨烏賊 Credit: http://www.buzzle.com/articles/interesting-facts-about-the-abyssal-zone.html)

超深淵帶 (Hadal zone):英文名字源自冥王哈帝斯 (Hades) 的名字,水深6000公尺至海床的水層,雖然水深可達近11000公尺,但仍可見有生物的存在,海蜇、蝰魚、管蟲及海參等。此處的水壓達110MPa或16000psi (磅/每平方英寸)。

在此地帶有一種有四隻眼睛的長頭胸翼魚spookfish 為至今所發現唯一一種使用鏡子(mirrors) 而非水晶體 (lenses) 使光線在其眼中聚焦的脊椎動物。雖然牠看來有四隻眼睛,但其實只有兩隻,每一隻眼睛分離成為兩個連成一起的部份。一半向上,另一半則向前下方。而相片中的這一種,前上方都呈透明,可更清楚看到內部的構造 (下圖)。

(Spookfish Credit: MBARI)

深海地帶仍是地球一個神秘的地方,跟據網頁資料,超過95% 的深海地帶仍未探索,相信未來會有更多新的發現。想不到,在這個宇宙中,微不足道的地球上,仍然有很多神秘的事物未被發現。

但是有很多人,每天在生活,卻就是感覺不到周圍事物的新奇和有趣之處。其實,就算街上一條燈柱,路邊的一棵小野花,細心去研究一下,你會發現它們的出現,背後是有很多有趣的事跡和知識,希望大家可以嘗試用心去看看四周的事物,你也會發現到世界精彩之處!


  • 地球, 星空隨筆, 海洋
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2017年1月12日金星東大距 太陽館‧度假營:天文宇宙之旅

Einstein

星匯點委員。

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