2016年8月26日 星期五

【地科新知分享】古代的空氣?


(前言)因為阿樹並非地球化學專業,能力有限不敢貿然全文翻譯,畢竟細節並不是很清楚,就在此小結一下阿樹看得懂的重點:

1.有種叫液包體(Fluid inclusions)的東西,存在某些冰層、岩鹽、琥珀或其它礦物中,顧名思義就是有液體被「困」在這些結晶裡面了。

2.這研究發現到了8億多年前形成的岩鹽中含有液包體,除了有當時的水還有空氣在裡面。假設被困住的真的是當時的大氣,經過分析後就會知道當時大氣組成比例。然後結果竟然是當時氧氣可能已達10.8%了!

3.過去的研究多半是從沉積物回推當時氧濃度,但都只能算是「間接」推估的,這個研究某程度算是「直接」拿過去的空氣來分析。
岩鹽中的液包體,「補捉」了古代的水和空氣。
Credit: Kathleen Benison,
來自http://www.geologypage.com/2016/08/ancient-air-pockets-changing-history-of.html

雖然說這個研究對於地球古環境、氧氣濃度變化等假設提供了證據,然而它也只是古環境的拼圖碎片之一(當然這可以算是蠻重要的一片),至於氧濃度是怎麼升高的、漫長的生物演化洪流和環境變遷是怎麼相互影響的,還有待找到更多的證據。至此還是老話一句,在地科領域中,我們未知的科學還有很多,所以現在投入還是有機會有重大發現。除了登上知名期刊,搞不好還會名留教科書哦!

(註:如果此篇研究我理解有誤還煩請指正,參考資訊請見延伸閱讀)

延伸閱讀:
Geology新聞原文
http://www.geologypage.com/2016/08/ancient-air-pockets-changing-history-of.html

金面山液包體產狀分類(認識一下臺灣液包體)
http://goo.gl/3KE7EX

維基百科:液包體(英文)


謙虛的苔鮮還有哪裡有問題?
http://panearth.blogspot.tw/2016/08/blog-post_23.html

2016年8月23日 星期二

【科學新聞看門道】謙虛的苔鮮還有哪裡有問題?

關於【科學新聞看門道】專區

有的時候我們可能不太會在意科學新聞的正確性,但假若你是某個領域的學有專精者,就會 發現現今的科學新聞BUG、誤解、誤導之事實在是多不勝數!(其實也不用太強,說不定碩士以上就能識讀)

簡單來說,在此我算是拋轉引玉,不定時的把一些新聞拿出來談,也藉此導正容易誤解的視聽。正好近期顏聖紘老師一篇專文《從「用睪丸進食的魚」到「謙虛的苔蘚」,台灣媒體缺的不只翻譯人才》,也正好提到了科學外電新聞的翻譯問題,就從這篇文章提到的其中一則新聞切入吧!

請告訴我苔鮮要如何「謙虛」阿?
由Fred Hsu on en.wikipedia - Photo taken and uploaded by user,創用CC 姓名標示-相同方式分享 3.0,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9536746

苔鮮為什麼懂得謙虛了?
在顏老師的文章中對於「用睪丸進食的魚」那篇報導論述已十分詳盡,故不再多論述。至於「謙虛的苔蘚」的相關報導,我倒是十分感興趣!
我主要看到的翻譯報導有兩則如下:
萬物氧氣之源 竟是不起眼的苔蘚
萬物氧氣之源苔蘚 支持智慧生命興起
先不論為什麼常看到國內不同媒體常有類似的譯文內容又有類似的下標,從標題就有一個顯而易見的問題:「苔鮮若是萬物氧氣之源,那高中地科課本常講的『藍綠菌』咧?」

幸好教科書不需要改寫,因為這的確是翻譯外電的記者共同的誤解,在《美國國家科學院學報》(PNAS)的原始文章中,全文都未提到「萬物的氧氣之源是苔鮮」的論點,反而在說明苔鮮如何讓大氣中的氧氧濃度大量的增加,如果硬要強調是「萬物」,那等於是將論點過度延伸了。早在35億年前的化石中,就已經發現有藍綠藻開始產生氧氣,但當時的大氣、海洋都是十分「缺氧」的,直到25億年前開始有「帶狀鐵礦」,說明藍綠藻產生的氧氣,開始改變海中的環境。

所以這項研究的「關鍵」就是「為什麼4億多年前開始,大氣中的氧氣濃渡大幅度升高,進而讓生物演化向陸地發展?」

此研究的方法是:根據現有的資料合理「模擬」當時環境的變遷。
此研究的結論是:根據資料與模結果,最先上陸的苔鮮植物是貢獻最大的!因為有這些苔鮮先提供大量氧氣,而後的陸源沉積物才會富含氧,至於陸地上出現維管束植物,甚至動物那都是在有了大量氧氣之後,接著才發生的事。

任何的科學研究,都不該直接跳看結論,否則會差很多,現在各位讀者看完上述文字後再回去看譯文報導,會發現論述「差很大」。就我的觀點看來,這仍是最新的研究,只要有出現新的證據或合理模式,這個理論勢必會再微調修正甚至再改寫。科學人在意的點往往是事情的方法、事件的脈絡,而非單純是問題的答案。

魔鬼藏在細節裡:論述的失準
另外,讓我真的忍不住將此事件特別撰文,反而是這篇文章中一段不起眼的話:

「若干科學家推論,讓氧氣含量增加的是森林,不過刊登在國家科學院學報的研究不贊同這項觀點。」

不知道這段話是直翻還是後來加上去,但無論如何這都非常危險,起碼我從未看過「讓氧氣含量增加的是森林」這種說法。因為從邏輯和證據上來說,這說法都十分薄弱,甚至不需要用上這篇文章來推翻。因為要形成大型的維管束植物,本來就需要再更多的氧氣,過去從化石觀察到的現象僅僅只有在從志留紀到石炭紀時,氧氣濃渡大量的增加,至於中間發生了什麼事,始終沒有一個合理說法。因此這篇文章嘗試合理解釋氧氣大量出現、植物從上陸到變成大樹的過程。

這部分雖然看似小小的描述失準,但卻會讓人容易有「某某科學家推翻某些科學家」的誤會,雖然這誤會比不上「苔鮮會謙虛」這麼嚴重,但也某程度又偏離了科學的精神。

被人家誤會自己所說的話,有時會令人很難受。被誤解的科學,又何嘗不是呢?

2016年8月19日 星期五

【地科冷知識時間】關於預言地震



今天阿樹看到了一則新聞:北極殿預言大地震 警方不排除依社維法送辦

關於這樣的新聞,難免會有人問:這不是應該氣象局跳出來講話或用氣象法處罰嗎?其實不然,因為像這樣的預言,無論是計對何種事件,都並非真正的預報。
网络欺凌, 恶霸, 谣言, 逗弄, 谎言, 意思是, 无, 符号
圖片取自網路公開圖片

根據象法中第2條,裡面對於「預報」一詞的定義如下:指以觀測結果為基礎,發布氣象、地震或海象等現象所為之預測。

用白話的一點的說法就是:沒有具體的觀測,利用托夢、身體不適或是算命等方式來進行的預言,都不能算是氣象法中定義的預報,既然不在這範圍內,自然就無法處理。

至於社會秩序維護法(新聞標題的社維法)中第63條便有提及「散佈謠言,足以影響公共之安寧者。」可處三日以下拘留或新臺幣三萬元以下罰鍰。現今對於這樣的預言行為,則多會以此法令來處理。

話說回來,我們多半看到的是「要是沒有發生」,警察才會進行處理,但難道發生了就代表不是謠言嗎?事情似乎不是這麼簡單…

就邏輯上來說,一個預言是不是謠言,可以有三種情況和解讀:
情況一:預測沒有可佐證的根據且預言沒發生:可確定是謠言。
情況二:預測沒有可佐證的根據但預言有發生可能是謠言,但無法證明。
情況三:預測有可佐證的根據但預言沒發生可能不是謠言,要檢視根據。
情況四:預測有可佐證的根據且預言有發生:可確定不是謠言。

好,有趣的點在於,預言有沒有真正應驗,並不能決定預言是不是謠言,決定性的關鍵反而在於「可佐證的根據」是什麼了,但氣法對 於預報的定義是「以觀測結果為基礎」,那所謂的「神仙顯靈」或是「身體不適」能不能算得上是「觀測結果」呢?這點好像不難回答,但從執法者不易預先處理便 可知,這並不是容易就能一翻兩瞪眼的事,因此實務上只能先在預言未發生的情況下,再來給預言一個定義:它到底有沒根據?

在此阿樹並非批判民俗或信仰(因為我也會拿香拜拜),而是出於好奇:雖然很多時候科學的論述是基於邏輯,然而生活上大大小小的事,人們有時卻不得不跳脫出邏輯來處理,不覺得很微妙嗎?

延伸閱讀:

2016年8月16日 星期二

【國語日報專區】沙灘上的海嘯遺跡


從近年來的海嘯災害,可以發現海嘯侵襲過一些海岸地區,像是夏威夷、智利等等。也知道像2011年東日本大地震那樣位於海溝附近的地方若發生大地震,就可能會引發巨大的海嘯。但海嘯一但來襲,會帶來多大的衝擊?部分的答案,就要到海嘯的「歷史」來尋找!

圖中是日本沖繩縣的海嘯石,於1771年被海嘯帶上岸。(圖片來自flickr用戶Okinawa Soba,保有部分權利)
海嘯石背後的歷史
「海嘯石」是海嘯過後留下的一種遺跡,因為大海嘯往往會把原先在海底的大石頭捲至陸地上,但海水退去時的力量不足,沒辦法把那些大石頭帶回海底,而遺留在陸上。

雖然颱風也會帶來狂風大浪,把一些海底的石頭捲上岸,但通常尺寸不會太大。經過科學家的觀察,像是1.5公尺高的大石頭,即使是超級強烈的颱風也無法撼動,因此至少可以確定哪些石頭是海嘯石了!科學家就可以研究海嘯石以了解過去海嘯發生的次數、規模與災情。

進一步分析海嘯石的成份,就能推測石頭是在哪個年代被帶到陸地上,而觀察海嘯石的分布,也可評估過去某次海嘯的高度和侵襲範圍。像是1771年曾經重創琉球群島的八重山地震,經科學家推算規模至少超過8.0以上,海嘯的高度還高達80公尺。因此,只有幾十公尺高的小山丘當時可能完全被海嘯淹沒,現在在附近的一些島嶼,無論是海邊還是小山丘上,都有當時遺留下的海嘯石,默默記載了海嘯的可怕。

海嘯石的成因示意圖。部分海底物質被海嘯波捲起,沖上陸地後,沒再回到海裡的,就成了海石或是海嘯沉積物

埋在地底的海嘯石
被巨浪打上來的石頭,有大有小,甚至也有細小的泥沙,或是貝類、珊瑚、海草等等,我們稱這些海嘯帶來的東西為「海嘯沉積物」。海嘯沉積物就不一定像海嘯石一樣,待在地表容易被發現,有可能被後來的雨水沖刷消失,也有可能被雨水從其它地方帶來的泥沙掩埋,如果有些海嘯沉積物被掩埋數百年後,有幸被科學家發掘重見天日,或許我們就能從地底發現未知的歷史海嘯!

人類歷史上的海嘯
除了海嘯石、海嘯沉積物之外,歷史上也有諸多的災害海嘯紀綠,但是古人對於海嘯的認識不足,經常會以巨大的海浪、潮水或海流來形容海嘯,但科學家仍會利用古人對巨浪成災的描述方式,來判斷是否可能為海嘯的紀錄,而海嘯侵襲的範圍,也會比一般海浪來的大,有時甚至要研究世界各國的文獻資料,比對發生的年代與地區來確認是否真的為海嘯所造成的災害。一旦找到了相關的證據,一方面讓我們理解古人是如何描寫海嘯,另一方面也能有更多的科學證據,來模擬海嘯發生時,海岸邊的居民可能面臨什麼樣的災害,讓民眾更清楚了解該如何預防與逃生。

臺灣也有海嘯石與海嘯的文獻?
臺灣有幸躲過多次襲捲太平洋的海嘯,但是仍不可鬆懈,因為就已發現的文獻資料,至少可確認1867年在基隆附近曾有發生過海嘯。基隆的和平島附近的考古研究也發現在清朝的文物上有疑似海嘯帶來的沉積物,目前科學家也在深入的調查這些海嘯沉積物是否和1867年的海嘯有關。除此之外,也有學者正在研究臺灣各地是否有海嘯石或海嘯沉積物、各大廟宇的廟誌石碑有沒有記載海嘯,正所謂鑑古知今,希望未來能藉由更多的古海嘯研究,建立更完善的海嘯防災規畫。

2016年8月11日 星期四

【國語日報專區】世界海嘯地圖



海嘯侵襲帶走了無數的生命,海嘯和地震一樣幾乎無法預測,以目前的科技,僅能在發生後對於可能侵襲的地區進行預警,因此我們更要了解海嘯有可能在哪裡發生,以尋求因應之道。

大多數的海嘯是由海底地震引發,而包括臺灣以內環太平洋地區正好也是地震的密集帶,尤其是一些板塊邊界附近的海溝,更是大海嘯的主要發源地。
 
世界上主要海嘯的發生處(紅線)、常受到海嘯侵襲的海岸處(黑線),以及曾經引發海嘯的數大地震(黃色)


哪裡容易發生海嘯?哪裡又常有海嘯侵襲?
在日本東方的海底,有數百公里長的海溝,除了在2011年東北大地震時發生海嘯,在過去也曾經常有海嘯侵襲,而往南的琉球海溝與馬尼拉海溝也是在危險的名單中。
大平洋的彼端更是不得了,智利東側的海溝曾發生人類自有地震儀觀測後規模最大的地震,規模9.5的地震激起的海嘯波,傳到日本仍有6公尺以上的高度!
而科學研究也發現,從美國西岸至加拿大、阿拉斯加也有一整條有可能會發生海嘯的海溝,大洋洲上也有不少海溝。這些海溝,就像海嘯的搖籃。附帶一提,即使是印度洋,還是可能受海嘯侵襲,2004年蘇門答臘的地震引發了海嘯,也重創了印度洋沿岸,可見海嘯威脅可是無所不在!

雖然幾乎整個環太平洋地區都面臨了海嘯的威脅,不過幸好有些地方因為海底地形的屏障,使得海嘯波不容易造成大災害。以臺灣來說,東部的海底地形,在離岸沒多遠的地方,一下就降至四千多公尺深,如同溜滑梯一般。海嘯到達臺灣東部時,海水仍然像是深水區的運動方式,難以爬上陸地肆虐。因此即使海嘯多半從來自東側太平洋,災情也不致太嚴重。

太平洋海嘯預警中心:監控海水的動靜
此外,太平洋上還有一個嚴密監控整個太平洋的機構,替我們守望太平洋:那就是位於美國夏威夷的「太平洋海嘯預警中心」。
夏威夷位於太平洋的正中間,經常受到來自四面八方海嘯襲擊,太平洋海嘯預警中心利用世界地震觀測網和散布在大海上的海嘯偵測浮標,當有可能會引發海嘯的大型地震發生或是浮標偵測到海嘯訊號時,太平洋海嘯預警中心就會對於有可能受到海嘯侵襲的地區發布警報,此外,在2004年南亞大海嘯後,太平洋海嘯預警中心更增加偵測範圍,包括印度洋、南中國海、加勒比海等地區。海嘯是隨時都有可能發生,而且沒有國界屏障的天然災害,也還好正好有這樣的機構,24小時幫我們看著海中的動靜,確保沿岸人們的安全。
 
太平洋海嘯中心(PTWC)網頁截圖:http://ptwc.weather.gov/
海嘯浮標、海嘯計資訊傳送的原理示意圖


海嘯小教室:關於海嘯預警與浮標
海嘯預警主要有兩種方式,第一種是監測海底的地震,當海底發生大地震時往往會引發海嘯,不過海嘯波的速度比地震波和通訊用的電波慢,所以當我們發現有海底大地震時,還是來得及預警。不過不是每次海底發生大地震就一定會引發海嘯,所以利用海嘯浮標就可以知道海嘯是否真正發生,以及海嘯波會有多高。除了太平洋海嘯預警中心,許多常受海嘯侵襲的國家也紛紛建置了海嘯浮標,以達到雙管齊下的效果。