2013年1月23日 星期三

損害生態,誰來買單?

本來想寫MIC的心得文章,但其實這回的心得卻是一種很微妙的醞釀,至今還一直在激盪著。近期有在撰寫一些碰觸到環境議題的事,以地質的角度,我自己也算是個環保推動者。但是,環境保護的號角,永遠都吹不起來,這又是為什麼?

不止台灣,其實幾乎全球主要的資本主義社會中,環保的議題是他們「必須」要徹底忽略的一項,因為不環保能讓他們賺到更多錢,從企業的生產成本來說,比較環保的方式,往往都是徒加成本,因為這些對環境造成負擔的製造過程,往往都是人們看不到的,這些看不到的東西,只要「藏」起來就好,而且多半都不會太難藏。只有像塑化劑、三聚氰胺等對人體有害的物質,因為對人們有直接的危害,才會被人們注意到,否則,業者應該是會「讓我們繼續吃下去」吧!


前一陣子發表在pansci的一篇文章:美麗灣啊…有人就是不懂你美好。業者或是政治家,總是能運用一些不是他們的籌碼來騙取人民的信任,先讓人們收到一些好處,在極盡所能的剝削他們。殺頭的生意有人做,賠錢的生意沒人做,以和平村水泥礦區為例,最終於高額的賠償金收尾,至今隨便從google地圖上就能看到和平村、太魯閣附近的斷頭山,然而當地居民的就業、生活習慣也沒有因此得到改善,然而我們用這些水泥蓋豪宅建設公路用的很當然,路走的安不安心不知道,但我知道至少營建廠商賺的十分開心就是了。

MIC:垃活的兩位講者中,重新認識了很夯的「公平正義」,這個議題在近年來提出後,環團、弱勢、政客、名嘴…都會拿這四個字來說嘴,但實際上我們其實很難去界定這四個字的真正意義,譬如「公平貿易」,有些商家以此為標榜,但實際上卻沒做到,或是只能部分做到,因為商人只站在自己的利益考量,沒去考慮生產者與生產過程,有些國家淪為「血汗工廠」,就是因為這樣扭曲的資本主義才衍生的產物,我們該思考的公平與正義,必須同時兼具人文與自然的科學精神,才是真公平、真正義。

最後,與講者Gene也小聊了一下,讓滯稿中的我能灌注一些觀念與寫作技巧,Gene的見解總是很精闢,立論總是會讓人有更多思考的空間,有時甚至犀利到令人會想去找更多的知識,或許,這就是創造Pansci的「流量障礙」的最大原因吧!先預告一下,下一篇我想探討的,就是自然環境與人文發展的議題,最後的照片,就是一個預示!





補充影片參考:東西的故事http://www.youtube.com/watch?v=wqKhwBGWkEU

好奇號在火星的奇幻漂流:沉積岩與鑽探的意義

故事從這次火星的任務開始,至今也歷經超過160天,在115的新聞稿中,提及了好奇號發現的礦脈與各種沉積岩,究竟,這發現有什麼重大意義呢?讓我們繼續看下去。
好奇號目前所在的位置就在Gale隕石坑的Yellowknife Bay,一個充滿沉積岩的地區,從上圖右可以看到,白色箭頭指的是礦脈(礦物富集帶),黑色箭頭則是小型礦區,另外還有更多的礦脈在這個區域,像下圖更能明顯的看出,白色一條一條的礦物脈狀物。
這些礦脈成份是什麼呢?從好奇號上的兩個重要儀器「α粒子X射線分光儀」(APXS)和「火星手臂透鏡成像儀」(MAHLI)是兩項探測的利器,利用前者從礦脈中偵測到了大量的鈣和硫,因此礦脈來源很可能就是像石膏等水合物一樣的硫酸鈣,經由水溶解的礦物,充填了岩石破裂產生的裂縫。在地球上,這樣的礦脈多為水的作用為主,下面的右圖是地球岩石的礦脈,左圖則是火星上拍到的照片。
 除了礦脈,還有什麼樣有水的證據呢?就是接下來我們要談的:沉積岩。沉積岩中有許多的構造在此出現,從最粗粒的鵝卵石和粗砂,我們可以說泥、沙可能因為風的吹拂而搬運,但是顆粒大小到一定的程度就有可能吹不動了,就得靠水流的作用,而發現像鵝卵石與稍微磨圓的粗砂,就代表著還有滾動的跡像,因此只靠隕石撞擊碎裂而產生這些小石頭的可能性又更低了。最後,就是「交錯層理」,交錯層理是沉積作用中的重要現象,代表著「水流」的證據,在地球,地質學家可以利用交錯層理判別古水流方向!在火星找到了交錯層理,意味著發現了水流的歷史記錄,這也是在火星表面上首次找到這樣確切的證據!(下圖)
 這些觀測結果振奮了NASA的研究人員,也振奮了筆者我,畢竟,這些現象在地球看似稀鬆平常,但是,搬到了火星上,也告訴了我們,或許火星也曾經歷過這些現象!接下來,好奇號要往下鑽了,想到在外太空電影不禁想到了電影「世界末日」。而我在過去大學時代也曾做過湖泊沉積物的專題研究,這一次好奇號預計鑽探的地點,是在這個地區的沉積岩中較為細顆粒的地方,並非剛才提及的鵝卵石和交錯層。顆粒細意味著在湖泊中的沉積環境相對穩定,生物死亡後,也會平穩的沉到底部,埋在砂和泥當中,如果在鑽探的岩心發現了有機物,那又是一個驚人的重大發現,屆時我們再來看看,好奇號能否再激盪出更多人們的好奇心?


 資料來源:


噴射推進實驗室
http://mars.jpl.nasa.gov/msl/

2013年1月17日 星期四

地震規模變變變?

由於資訊的發達,一般大眾或是媒體單位經常透過網路查詢地震資訊,除了中央氣象局(CWB),外國的單位也包括了日本氣象廳(JMA)美國地質調查局(USGS)等單位。有的時候,或許會有人發現,同一個地震事件,為什麼會有不同的地震規模呢?在此舉一個例子來說明,在2009年的1219在花蓮發生了一起地震,中央氣象局的報告上寫著規模6.9,而從USGS網站上的資訊看到規模(magnitude)6.4耶!怎麼會這樣,是算不準嗎?


我們先從規模如何定義談起。對於地震規模的定義,其實臺灣大百科的資訊已提供相當完整的資料。一般民眾比較容易誤解的是「規模」,和「震度」,中央氣象局將震度分為0~7「級」,所以震度後面往往會有「級」,而規模是一個無單位實數,是地震儀的地震波形經過計算後求得地震釋放的「能量」,可以參照官方說法。另外,中華人民共和國官方宣布規模時會以「震級」稱之,而震度用「烈度」,因而轉發外電訊息時,偶會出現一些誤解;說到這裡就更霧煞煞了吧!英文的規模就是magnitude,震度是scale,個人覺得比較不容易搞混。
地震規模描述的是釋放的能量,由於其計算時是將振幅利用對數的方式來計算,能量便會是以指數來增加的。簡單來說規模每增加1,能量就會增加約32倍,如果增加2,就會將近1000左右。最初的芮式規模因為地震儀本身的限制,導致大地震會飽合,規模89算起來都會變成7點多,後來地震學的演進又發展了許多不同的計算方式,用地震波去建立斷層模型、推算斷層的滑動來計算能量,解決了飽和的問題。用這種方式來計算,就會發現,地震規模在計算上其實沒有所謂上限耶!但實際上是有的,因為斷層如果無限延伸,地球不就裂成兩半了嗎?在上個月的可能會有規模10的地震,那會是末日嗎?,文中就提出假設,規模10的地震,錯動的斷層可能長達一千多公里以上,已經是十分驚人的程度。

而本文想探討的核心,就是為何規模的「值」如此的多變?地震儀的種類繁多,每一種有不同的功能,但沒有一種地震儀是能把所有的地震波訊號的全部頻段涵蓋進去,就如同我們沒有完美的喇叭或相機鏡頭一般,不過每一種儀器有獨到且不可取代的運用方式,例如利用強震儀可用來計算震度,用寬頻地震儀甚至能偵測核子試爆產生的震波!因此中央氣象局發布報告時用的儀器是運用強震儀接收到的訊號,全台的強震儀超過100座,另外還有不同的儀器補足其頻段的不足,並作研究分析等用途;而美國地質調查局所發布的資訊,則是參考其世界地震觀測網,全球約150測站,儀器為寬頻地震儀。兩者的計算是建立在不同種類的觀測儀器上,而計算規模時運用的波段頻率和計算方式又不相同,得到的結果也不相同。

另外,猶記2011年東日本311大地震時,官方發布的地震規模數據從7.9,一路往上修正到9.0,這中間過程,又發生了什麼問題呢?許多地震頻繁國家也和我們一樣,在計算地震的規模時,會用上不同儀器的資訊來計算,每多加幾個測站的儀器,規模的數值就有可能改變,在最初發布地震報告或是提供預警時,地震的規模就有可能會因為測站的不足而產生誤差,規模越大,誤差也可能會越大,這也是科學家們正在努力突破的技術,如何在更少的資料下就能提供最接近最後得到的結果(在此筆者不以「正確的結果」來描述,因為地底下構造的複雜,讓地震的定位永遠都存在著數公里的誤差)

是不是能換個角度想:我們思考地震規模值的正確性在哪?以科學家做研究與統計來說當然是很重要的。但在防災面的思考上,還包括了地震發生的位置與深度,在規模的誤差上或許我們該容許的更多,比如說,預估規模6以上的淺層地震,就該提出一定程度的警報,那麼即使我們低估了規模,也不會錯失了第一時間的防災作為!

2013年1月11日 星期五

科學家專業的傲慢?

最近收到了一封公部門邀請函,我很榮幸收到這封邀請函,不過對於寄發的過程頗有意見。郵件在聚會的5天前才寄出邀請,採用限時掛號的方式;這點很妙,因為來不及了才用限掛,但其實時間這麼近,限不限掛已經沒差了。其實我在3週前就被電話邀請了,但這封函件在寄出前卡了多少層的關少我也不知道,要不是時間緊迫,或許只要省7塊錢的掛號信就好了。
看了以上的故事,或許有人會回應:「公部門,不意外!」

真的不意外嗎?當你身在公部門,明明就有電子化公文,卻仍需要層層「跑文」,今天xx長不在,這個文要親簽就得多等一天,萬一是不在個一星期就是等一星期。或者是,差旅費限定要立案的旅館才能報帳,結果因為預算選了便宜民宿,民宿給的發票是貿易公司開的……這類事情到哪都不意外,守法的公務員或約聘職員,一直被剝削的時間,說不定比金錢更多,就這樣慢慢跑文、層層核銷,有時還會趕在關帳前一天大爆走。
 許多公私立的大學助理教授和副教授,面臨著升等壓力,只得不斷的接計畫、發表期刊,平時還要上課。在大學裡,管理這些計畫核銷的人員,有很多是約聘人員,甚至學生或教授本人,並非公務人員或專門人員,許多的法源依據也不清楚,也不像許多公部門,要規定人員上滿幾堂採購法的課程才能執行業務。而在過去,沒有人來抓,偶一為之的「便宜行事」,也就得過且過,加上廠商多半都是用「什麼發票我都能開」來遊說。從去年查出某廠商的資料後,案件就像滾雪球一樣越來越大。我們不排除,在制度面解決前,學校會不會像個驚弓之鳥一樣,加倍的審核,而加速拖垮這個原先就不甚友善的研究環境。
 三位學術相關的首長發表了聲明:勿以貪污辦教授

但是,我反倒想問問這些首長,你們知道一般民眾對事件的看法嗎?多數在社群媒體上發表的意見都是「只要違法,就是錯的」,以這幾年流行的口號「公平正義」來看,到底是要站在哪邊呢?從嘉義大學余哲仁教授的判例,我們的規定和制度有因而改善很多嗎?至少,目前為止,檢調和法官無法從現有的制度與證劇清楚的判定,到底誰只是便宜行事,無中飽私囊之嫌,誰又是真正侵吞公款的人,所以最簡單的方式,就是一律辦理,怎麼能叫他們去從寬處理呢?

三位學者首長應該要做的,不是跳出來呼籲或道歉,是如何從自身的單位做起,達到上行下效的效果嗎?

無論是科學與媒體、科學研究與法治,我們都應避免「專業的傲慢」。大眾應明白科學家仍擁有一定的「專業」,但並非什麼都會,當然科學家也不應把自己一直關在象牙塔裡,逃避這些不擅長的問題。根本之處,應該是結合跨領域的力量,從編列和審核的制度著手,建立一個比現行更完備的制度。國科會和中研院這種審核和專責研究的機構應該更需要跳出來面對這件事,探討科學研究中實際發生的問題,給予學者適當的協助,不是單純的砍預算,或者是說xxx不能核銷等等。

從小到大,我們受到法治教育多半是在國小的社會課、中學的公民課等等。這些課程告訴了我們許多「法律常識」與「公民素養」的事,就如同學科學要讓我們有「科學素養」一樣。但法治教育不足、對現行制度充滿著疑問,卻要奉行「依法行政」,其實十分詭異。實際觀察人們的互動,無論是公民素養還是科學素養,顯然的十分不足,這難道不是教育部該力行的方針嗎?

身為一般大眾與納稅,想要知道的,不過知是錢是否「用對地方」,核銷制度的複雜,人們看不到,人們只會知道自己所得的納稅、勞健保費怎麼算而已。這類核銷的難度,是科學界的災難,但換個角度說,不實的帳目,卻是人民的損失啊!不希望看到災難,也不希望財產的損失,只希望該認錯改進的地方盡快完成,這也是科學和法治共同的精神。  

2013年1月9日 星期三

我的愛,請全部帶走(大海)

「如果大海能夠,帶走我的哀愁,就像帶走每條河流。」張雨生的名曲「大海」,情感豐沛,扣人心弦。大海的確接收了河流的一切。
但你能百分百確定,大海永遠都會無私的包容嗎?Frank Schaetzing的「群」書封後的引言說道:「當大海有了智慧,第一個念頭竟是殺人……」就像一本驚悚小說一般。

「群」罕見的以小說敘事手法呈現的科普,除了引人入勝,也不禁令人省思,為什麼大海有了智慧會殺人?生物間的合作,又有什麼樣的利害關係?所謂「智慧」「合作」、「利害關係」,不過是人類對於生物的行為的一種詮釋,畢竟,我們是以自己這個物種的角度來看待這個世界,冠上自己習慣的名詞也無可厚非。書裡面將人與人之間的互動、驚悚小說的情節寫的讓人彷彿置身其中,甚至也把海洋生態擬人化了,在必要的時候穿插一些相關的科學背景知識,讓讀者「不知不覺」中吸收了相關知識。這個學問就大了!第一,寫故事不容易,寫的動人就更難了,這還不打緊,Frank Schaetzing還加入了海洋科學的淵博知識,讀者就隨著無國界的洋流環遊世界。他並非科學家,卻實事求證,有科學背景、愛好寫作的我,讀了這本書之後,不禁自覺渺小。

四週環海的台灣,本身就充滿著「海的故事」等著發掘,遠方太平洋的海水「黑潮」,經過我們的身邊,又朝日本直奔而去,我們有幸能得到溫暖海水的恩賜,蘊含豐富的海洋生態寶庫。

這溫暖的海水,難道就僅僅是海水自己的故事,與河流無關嗎?喔不,溫暖的海水,還帶來了濕潤的空氣,台灣也因而潮濕多雨,看那寬廣的濁水溪、大甲溪河床,當颱風經過時,滿滿的都是水!颱風的形成要素之一就是溫暖的海水,而颱風除了風強成災,也帶來豐沛的水資源,所以,萬一哪天颱風不來了,才更要擔心!

河川與水是怎麼樣的關係?追根究底,河流是這趟水之旅的「國道」,匯集了四面八方的雨水、泉水,這些水如同地球的生命,源源不絕。別小看這些「水」,要水覆舟比要它載舟容易得多,逢年過節,國道不是常常車子塞到滿出來嗎?這些水在颱風多的夏季,三不五時就會滿出來,其實滿出來也不打緊,尼羅河的氾濫,帶來了豐沃的土壤。但問題就是在滿出來的時候如果有人、有住家,那就不太妙了,記得八八風災時,沖走無數棟知本溫泉旅館的大水嗎?又或者是好幾年前漫到整個台北捷運裡的納莉風災,或許有人說:為什麼經常會有這樣的災難?這些現象早就存在已久,台灣受到板塊擠壓而日益增高,在海邊堆沙時,抓起一把沙往上堆,沙堆不止會長高,還會往旁邊堆,加上從旁推一把的水,把山上來的石頭,帶的更遠。

土石流的流速每秒可達10公尺,但可怕的不是流速,而是被這個速度推著的土石,土石撞到硬一點的山壁會轉彎,如果是撞到軟一點的山壁,就從山壁上再切下一些土石。土石流才不管你家在哪,它就往低的地方跑,如果你家擋了它的路,不好意思,它會穿過你家的門窗,甚至順手把你家也牽走。

 當然啦,在水沒有滿出河道的時候,河川是人類很棒的朋友,大家都知道它可以發電、飲用、洗滌、養魚……等等。河川從山上帶下來的砂石,是建材中的極品,聽過海砂屋的可怕吧?就更顯得河砂的可貴,尤其是從中央山脈帶來的石英砂,更是極品中的極品,大安溪、大甲溪都是有名的採石場;而秀姑巒溪的石灰岩也是水泥的重要原料,供人泛舟只能算是它的無心插柳,另外一些在西南沿海那些黑黑的、有時候臭臭的砂子,當然不是隨海浪打上來的,而是從山上來的,裡頭的養份可以滋養農作物,也有益於養殖魚業。砂石被河川帶走了,那留下的是什麼?太魯閣峽谷可是舉世聞名的地理景點,但我們總是在外面讚嘆完,回了家,忘了自己接受多少大自然的恩惠。

海水是鹹的,那河水呢?想當然爾是不鹹的,但海水納百川,為何總是不會變得淡一點呢?海水裡的鹽份來自於陸地,岩石中的成份……等等!或許你已經發現,河流除了把淡水帶到海裡,也貢獻了一些鹽份,即使是鳳毛麟角,累積起來也是不可思議的多,全世界的河川每年倒了30億頓到海裡。不過在地球形成後沒多久,海水的鹽就已經和現在差不多了,河川倒入的淡水和鹽類、海水的蒸發和降雨,巧妙的達到一個平衡狀態。

 

污染,可以說是水帶走的哀愁,而且有些污染物會長長久久的留在海裡,就像「大海」的歌詞所說的。前陣子在科教館的飛閱台灣特展,裡頭從上方拍的二仁溪,溪水是竟然是「紅色」的!紅色的物質並非泥沙,而是貨真價實的廢水,廢水不是不要喝到就好,海中的生物,隨著大魚吃小魚的食物鏈,把毒性累積下來;就算魚死掉了,這些毒物還是留在海裡,久了,哀愁的不是魚,而是大海。難道,要等到有天全世界的魚都不能吃了,再來煩惱嗎?而綠色和平組織也一再強調:衣服不是洗過就好了!許多成衣業的世界大廠,在洗染衣服時,使用了壬基酚聚氧乙烯醚的環境荷爾蒙(簡稱NPE),雖然經過洗滌後不會直接接觸人體,但NPE一樣流進了河川、大海,甚至分解後變成壬基酚(NP),更是第一類毒性化學物質,這些東西人們丟在海裡,總有一天還是跑到我們的肚子裡啊!



當然,哀愁的還不止這些,建水庫、攔沙壩可以蓄水、發電或防洪,但是過度或者不正確的設置反而有百害而無一利。比如說,把水擋住了,那迴遊魚會告訴你:「可是,我回不去了!」把沙擋住了,看起來是不錯,但是海裡的浮游生物會說:「我的食物咧?」而海岸沒有了沙子,除了來源切斷,還有另一個原因:港口、堤岸和消波塊的錯誤設置,下面新竹南寮魚港的空拍照,看起來好像多了點陸地,但是突出來的堤擋住了沙子,旁邊的海岸線只得不斷的後退,為了防止海岸線後退,又加了消波塊抵擋,殊不知這是螳臂擋車的行為。

坦白說,河流的故事說不完,但我們應該都希望,河流是清泉、是甘露,深邃而清澈。我的故事或許沒有說的像Frank Schaetzing般動人,只是想嘗試著讓你我領會,躺下來,流進大海這漫漫長路。