2017年,作为一名潜水爱好者,Hong(网名)经历了他一生中最难忘的场面之一。
那年4月,他从北京飞往菲律宾马尼拉,开始了他期待已久的潜水之旅。
Hong的旅行目的地是附近的潜水地点Anilao海滨酒店。对于像Hong这样的潜水爱好者来说,这个地方可以实现他“潜水,吃饭,睡觉”的梦想,可以说是潜水天堂。
那天晚上,Hong在酒吧里心情愉快,与来自世界各地的爱好者交流潜水经验...突然间颤抖打破了说笑,Hong看着杯子里激荡的饮料,立刻意识到:地震来了!
随着商店中顾客的骚乱,每个人都匆忙疏散到外面。由于担心会产生余震,当晚所有居民都在露天地板上铺了一层地铺,并改签提前返回的机票。
面对如此巨大的心理落差,Hong感到有点不开心,所以他计划再待几天。由于余震不太强烈,他决定在三天后继续潜水。这时的海水与过去没有什么不同,只是略微浑浊。
8日中午,他和他的教练出海了,并按计划在较浅的海底(约8m)练习。入水约20分钟后,他突然在水中感觉到特殊的声波,尖锐而刺耳,甚至使他在耳边响起。
他看着他的同伴,面对这种情况,每个人都不知所措。就在他要改变计划并提前浮出水面时,海底的沙子突然猛烈地颤抖,浮起的泥浆和气泡像沸腾的水,能见度立即下降。
隐藏在珊瑚礁中的各种鱼类和小型动物被突然的震动吓了一跳。一些鱼随着泥浆上下波动,好像它们失去了平衡。海底持续发出细微的振动声,沙粒像雾霾一样散开。远处传来一阵沉闷的轰鸣声,似乎是从海岸坠落的岩石掉入了大海。
Hong出水后,他急忙上了岸。该移动应用显示刚刚发生了5.6级地震。由于刚刚的特殊经历,让Hong觉得,开阔的陆地比海洋更让他觉得心安....
Hong的经历可能算不上死里逃生,但绝对是千载难逢。 这也使人们感到奇怪:地震期间海床和海洋生物经历了什么?
1900年至2014年发生的所有地震分布图:圆点代表地震,彩线则描绘出不同类型的板块边界
据统计,世界上每年平均发生8000至10000次地震,但这绝对低于实际的地震次数。首先是相对较小的地震不易记录,其次是地震监测设施无法实现全球覆盖。
但是即使如此,我们获得的统计结果也足以证明地震的位置不是随机的,而是显示出一定的规律性:地震活动的位置与板块边界高度重合。
因此,尽管它被称为“地震”,但海洋不仅不能幸免于难,而且还是地震的关键“来源”。因此,对于海底的那些“居民”来说,地震是否像我们人类一样经常成为突然的“灾难”?
图示海洋剖面结构,可见海底地形的多样程度并不亚于陆地
在回答这个问题之前,我们首先需要了解海洋的基本结构。海床不是平坦的河流,陆地也不是从几米深到几公里深的海洋的滑坡过渡。从200m以内的浅大陆架,到较陡的大陆斜坡,再到海底平原....不同地区的生态系统也具有不同的特征。
因此,当不同的海洋环境受到地震的影响时,其影响是不同的。
首先,让我们从与人类生活最密切相关的沿海水域开始。由于沿海地区人类高度发展,地震造成的人工设施破坏很容易导致大量污染物进入海洋。其中,汽油和化学原料危害最大。这也可能是沿海地区地震后海洋生物突然大量死亡的原因之一。
然而,撇开人类的影响,地震中离岸生态系统的风险仍然很大。从地震引起的海岸线形状变化可以略窥一二。2016年,在新西兰南岛海岸附近发生了7.8级地震。地震引起的海啸抬高了珊瑚礁,并永久改变了海岸线的形状。
地震后被抬出水面的浅海海底,可见海草与各种生物附着
在这短短的两分钟内,海床上升了6.6英尺(约2米)。不幸的是,大量生物(例如龙虾和贻贝)被搁浅,从水中浮出的水生植物(例如海藻)也是不可避免的。
也许您的第一个反应是:附近的人可以大饱口福了。但是事实恰恰相反。首先,离海岸稍远的地方附近的海底峡谷是吸引着大型海洋生物(甚至抹香鲸)的“沃土”。
想象一下,在海床上升之后,小龙虾和其他生物将不再随着潮汐进入更深的水域。“大家伙”在消失的美味面前互相看着对方,只能饿死在脸上。简而言之,当年甚至在接下来的几年里,渔获量急剧下降。另一方面,海床的隆升可能会永久破坏该地区的渔业,而该地区原本是这里的支柱产业。
当然,并非地震的每一次冲击都像“直接出水”那样直观。对于像珊瑚礁这样脆弱而珍贵的生态系统,地震也可能是毁灭性的。
就像地面上的建筑物坍塌和山体滑坡一样,取决于海床的地形,珊瑚礁主要受地震引起的裂缝和滑坡的影响,导致大面积的倒塌。此外,剧烈地震和山体滑坡的结合会导致大量沉积物上升。当它们再次定居时,它们可能会覆盖珊瑚礁并阻止其吸收阳光,然而珊瑚礁需要阳光才能生存并正常繁殖。
例如,由于2009年加勒比海西部发生7.3级地震,伯利兹珊瑚礁(无数游客和潜水员的打卡胜地)坍塌了一半。即使结构保持完好无损,海床的起伏使得地板“珍贵”的珊瑚礁不再能够适应新的光照和水温。
佛罗里达理工学院生物科学系的Richard Aronson对此进行了研究。结果表明,尽管历史上曾发生过类似的事件,但珊瑚礁恢复其原始茂盛水平所需的时间远远超过了几十年。它需要几个世纪甚至数千年的时间。但是,当前海洋酸化,污染和气候变化等因素无疑是更糟的。
此外,随着“住房质量”的下降,那些寻求保护和在珊瑚礁中觅食的“租户”也将选择寻找其他住所。2018年夏天,印度尼西亚龙目岛附近发生了6.9级地震。地震后,潜水员发现,在10个潜水地点中,5处珊瑚礁中鱼类和底栖生物的密度显着下降,并且物种也发生了变化。这对生态系统的更深远影响仍然难以估计。
对于远离大陆,相比近海缺少营养盐和有机物来源的海洋盆地,海沟等环境来说,地震或许是难得的“补给”机会。
在2016年发生在新西兰的地震之后,研究人员使用沉积证据和数值模拟来证实,对于海底峡谷来说,地震是促使沉积物和有机物从大洲转移到深海的主要过程之一。在地质时间尺度上,它也是峡谷地貌100年变化和长期发展的重要驱动因素。
地震前后照相机所记录的同一区域海底地貌。AB为同一地点,A为震前,B为震后10周;CD为地震后10周,该区域的沉积物状况,D中已有部分明显可见的微生物席
同时,峡谷中的生态系统具有更明显的演替现象,这对海洋生物学家了解海洋生物的历史极为重要。
2016年7月,NOAA(美国国家海洋和大气管理局)将一套水下监听器和录音设备放入了马里亚纳海沟的最深处“挑战者深渊”。几个月后,研究人员从中获得了深海地震时所记录的声音。
“台风一般的咆哮声”,“鲸豚的呻吟声”,“神秘而怪异的轰隆声”…从研究人员的描述中,我们不禁感受到,人类对海洋依然知之甚少,以至于地震时的海洋仍然像黑箱一样神秘。但同时,又那样令人好奇:
载人深潜器潜入马里亚纳海沟深度11000米的“挑战者深渊”,试想一下,在此处经历一场地震将是怎样的体验?
深海的巨兽们也会因地震而“恐惧”吗?海洋生物会乱成一窝蜂吗?海底火山喷发,贯穿海底的裂缝突然出现等景象又该何其壮观?
恍然百年已过,我们仍然幻想着要搭上尼摩船长的“鹦鹉螺号”,为我们的认知也带来一次“地震”。