这是我们的地球
这是个瞬息万变 充满自然奇观的世界
但地球的奇妙之处远不只如此
本系列节目要探索 四股形塑这个世界
让它成为 孕育生命温床的强大力量
本集节目介绍…
海洋
海洋以惊人的力量刻凿海岸线
而且留下让人叹为观止的遗绪
但海洋有的不只是蛮力
海洋错综复杂的洋流网络 把能量转移到世界各地
并推动气候变换
这些洋流对地球的健康很重要 所以失去作用的时候
引发了地球史上 最严重的灭绝事件
BBC探索地球惊奇
海洋
地球有四分之三被水覆盖
所以我们称地球为蓝色行星
想象一下地球没有海洋的样子
把所有的海水集合成球体
体积不算大
但地球正因为有海洋 所以和太阳系中其他行星不同
海洋已经存在了将近40亿年
刻凿海岸线，推动气候 并控制了生物的命运
这是夏威夷
是最能见识 海洋生猛威力的地方之一
这些海浪不只是 漂着白色泡沫的海水
它们是我们了解海洋所扮演的 第一个重要角色的关键
海洋拥有将能量 传送至世界各地的非凡能力
并将其转换成 汹涌巨浪的惊人力道
这个过程起于遥远的外海
起因只是一阵微风
起先只是形成几道涟漪
像船帆般地捕捉风的力量
涟漪渐渐变大，形成浪涌
移动的不是水，而是能量
看冲浪客坐在冲浪板上 等待浪头
就能观察到这种能量的传递
虽然海浪会往前 冲浪客却不会跟着前进
只是随着海浪起伏
这是因为他们身下的海水 并没有朝着海岸前进
海洋只是把海浪的能量 传到前面的海水
要是没有陆地挡路
这种能量的移动 可以天长地久地持续下去
海浪抵达海岸时海水深度变浅 海浪底部的速度减缓
但顶端还是径自往前冲 直到在海浪的顶峰倒下
形成碎浪
在遥远外海 自风中捕捉而来的能量
就在这一刻释放
最大的浪会以四吨的力道 向你袭来
要是身边没有 能吸收这种力量的水
你可能会一命呜呼
但海洋还捕捉利用了 另一种更强大的能量
造成潮汐现象的能量 来自我们在太空中邻居的引力
地球在下方旋转时 海洋便受到月球引力的拉扯
但月球有时候也有帮手
月球和太阳 每个月都会连成一线
一年中有少数几天 两者引力结合
会引发一种独特的现象
要观察这种现象 可以来亚马逊河流域
河水与大西洋海水会合的地方
当大西洋强劲的潮汐起伏 涌入越来越浅的河流中
形成一道强大汹涌的波浪 这叫做潮啸
潮啸以40公里的时速 逆流而上
可一口气冲到数十公里的内陆
沿路冲刷两旁的河岸
这道波浪每分钟移动的水量 高达40万立方公尺
四倍于尼加拉瀑布的流量
潮啸展现了潮水释放引力时 产生的惊人能量
潮啸和巨浪结合时 海洋的破坏力达到巅峰
满潮浪涛拍打悬崖底部 造成严重破坏
这是雕凿 所有大陆海岸线的力量
这场海洋与陆地的地盘之争 已经持续了数十亿年
这场古老的冲突
创造了美国西北沿岸 令人惊心动魄的海岸线
一千两百万年前 这段海岸线的景色截然不同
虽然悬崖由 硬度极高的玄武岩组成
还是被海洋趁虚而入
今天只留下硬度最高的露头
它们叫做海蚀柱
但连这些海蚀柱也难逃 被海水侵蚀的命运
在英格兰东海岸 陆地和海洋实力悬殊
侵蚀的过程快得令人心惊胆颤
这里的悬崖由松软土壤形成
这是海洋在短短三年间 侵蚀的结果
但是摧毁海岸线
只是海洋惊人力量 最明显的展现
海洋以许多 更微妙、深刻的方式
影响了我们的地球
海洋推动气候
让氧气进入大气层
而且海洋的健康状况 对地球至关重要
那么我们赖以生存的海洋 究竟来自何处？
地球诞生的时候 是个炙热的炼狱
一滴水都没有
但是形成水所要需的成分 已经存在了
在地球形成的时候 被深锁在地球的内部
地球冷却时火山开始喷发
喷出的气体中包括了蒸气
这些蒸气变成了云
史上最漫长的一场暴雨 就此展开
这场雨下了好几十万年
地球上出现了河流
河流注满了 年轻地球的低洼地区
最早的海洋形成了
但科学家认为这场惊人的暴雨 只提供了今日海洋一半的水量
其他的水来自外层空间
这是2005年拍到的彗星
彗星的直径约六公里
向且和其他彗星一样 其成分为岩石和冻成冰块的水
科学家为了调查彗星的含水量
刻意让一颗人造卫星撞上彗星
人造卫星撞入彗星表面时
超过两亿五千万公升的水 喷进太空
地球形成之初，太阳系中 仍充满碎屑的那段期间
地球被数千颗这样的彗星撞上
科学家认为 海洋一半的水量来自彗星
海洋40亿年前形成之后 海水的量几乎没什么改变
但容纳海水的海洋盆地 则无时无刻地不断变化
陆块在百万年间缓缓移动
形成了新的海洋 但也有些海洋消失了
因为过程耗时太久 所以我们很难理解
但是在东非我们可以亲眼看到 片新生海洋的开始
地质学家提姆莱特 密切观察这片海洋的诞生
我们下方 这块非洲陆地正在裂开
我们看到的是 大陆被撕裂的景象
这条位于埃塞俄比亚阿法地区 又深又长的裂缝
在2005年出现
方圆数百公里内的沙漠 布满了类似的裂缝和断口
这些裂缝 是地球两个板块间的界线
这些板块会在数百万年间 缓缓地在地表上移动
它们分开的地方 就会形成新的海洋
这个地方很特别
我们站在 两个板块裂开的界面区内
我左手边是构成大半个非洲的 奴比安板块
右边则是阿拉伯板块
在某些地方的地面上出现大洞
地面在这里被撕扯裂开
我们在这里亲眼目睹了 地球的力量
一百万年之后 山谷对面的岩石
离这里会有 差不多20公里左右
这是地球上唯一 可以目睹海洋诞生的地方
整个过程可能要花好几百万年
但这座山谷最后会裂开
三块巨大的地壳板块 将会各自独立
于是这条位于沙漠的裂痕 变成了一片新的海洋
有新的海洋会出现 也有海洋会消失
就拿地中海来说
这片海洋自人类有史以来 都没有改变
但以地球的历史观点来看 情况完全不同了
因为地中海已经奄奄一息
直布罗陀海峡 是地中海的命脉
地中海如此脆弱 是因为它正不断地蒸发
地中海经由蒸发失去的水量
是由河流及降雨 得到的水量的三倍
直布罗陀海峡
让地中海得到了大西洋的挹注
要是海峡封闭
面积为250万平方公里的 地中海就会干涸
这以前就发生过了
六百万年前 非洲大陆和欧洲大陆发生碰撞
封闭了直布罗陀海峡
得不到水源挹注的地中海 开始蒸发
地中海只花了两千年 就变成一片沙漠
我们可以在 西西里岛下方半公里处
看到当年这个重大事件 留下的痕迹
这是盐巴
地中海的海水蒸发之后 留下了数以百万吨计的盐巴
这里的盐矿已经开采了50年
但是这里的盐的蕴藏量惊人
可以继续再开采一百万年 也不会挖光
这里的盐多到 他们在两百公尺的地底
用盐巴建造了一座教堂
但地中海消失之后 留下的不只是盐巴
这是个晶洞
这些长度 超过一公尺的巨大水晶
是由一种叫做石膏的 矿物质形成的
海水碰到从下方涌上来的热水 就会形成水晶
水晶在这个 富含矿物质的混合区形成
海平面下降之后 留下晶莹的水晶
地中海曾经蒸发过一二欠的事实 就已经够夸张了
其实在过去几百万年间
这片海洋曾经 在数度消失后再出现
这不仅影响了本区的地质
也连带影响了 某些本地动物的演化
某二欠海平面下降时
大象在新近出现的陆地上 住了下来
但水位再度上升时 它们被迫逃往高处
这块高地后来成为西西里岛
科学家在一处偏远的洞穴里 找到大象遗骸的化石
但这只是故事的开端
它们和现今的大象很不一样
这是西西里大象的大腿骨
和现代非洲象的腿骨 比较-卜
有一件事就变得很清楚了
西西里大象的体型很小
和山羊差不多
西西里的食物和空间都不够
所以大象演化成 一种更小的动物
侏儒大象、晶洞和盐矿
只是一片岌岌可危的海洋 造成的某些惊人后果
有朝一日 直布罗陀海峡会再度封闭
地中海会再度消失
不过海洋不只是随着大陆移动 而消长的广大水域
海洋和地球生物的存在 息息相关
原因之一是海里住着一种 最常被人忽视的生物
我们光用肉眼是看不到 这种微小的生物
那就是浮游植物
虽然浮游植物比针尖还小
但对地球上所有的生物来说 都很重要
它们的重要性来自 它们惊人的数目
从太空俯瞰海洋就知道 浮游植物的数目有多惊人了
不列颠群岛外海有大片海水
被数以百万计的浮游植物 染成绿色
每年春夏世界各地的海洋 都会出现大量的浮游植物
它们是许多海洋生物的 丰要食物来源
不仅是海洋生物的 主要营养来源
这些小小的有机体 也帮助地球上所有生物呼吸
这是因为 浮游植物会通过光合作用
把二氧化碳和阳光 转换成生存所需要的能源
同时释出一种很重要的副产品
氧气
这个过程在全球同时进行
绿色区域都是浮游植物
它们都会制造氧气
氧气对所有动物都很重要
不论是在海里…
陆地上
还是在空中
地球上有50%的氧气 都是浮游植物制造的
但制造氧气只是 海洋对地球生物贡献的开端
海洋之所以 掌控了世上所有的生物
海洋强大的力量来自连接 世上所有海洋的庞大洋流网络
几年前一次奇怪的意外事件 突显了这个网络的复杂程度
1992年一艘远洋货轮 在太平洋中央遇上强烈暴风雨
船上两个装着 塑料洗澡玩具的货柜落海
两万九千只塑料小鸭鸭 在海里随波逐流
从塑料小鸭鸭 下水的那一刻开始
就随着一系列强大的洋流
朝着四面八方散开
短短七个月后
小鸭鸭被冲到 3万5千公里远的地方
出现在夏威夷 和阿拉斯加等地的海滩上
它们甚至横越寒冷的北极 进入大西洋
最后在苏格兰登陆
小鸭鸭的史诗旅程鲜活地呈现了 连接所有海洋的复杂洋流系统
这些洋流对地球生物非常重要
洋流将养分和氧气 携带至世界各地的海洋
但是它们也会传递热能 这对地球气候造成重大影响
海洋贮藏了大量来自太阳的热
我们用热感摄影机 观察海洋温度时
可以看出热的分布情形
最热的区域在赤道附近 这不令人意外
但海洋的热 并不会全部滞留在赤道
洋流网络会把热 分散到全球各地
仿佛一个庞大的中央暖气系统
洋流的力量非常惊人
改变了全球各地的气候
最有名的洋流之一 就是墨西哥湾洋流
墨西哥湾洋流 每秒钟从加勒比海
把八千万立方公尺的温暖海水 送往西欧
其产生的效应在位于英国 西南海域的夕利群岛最为明显
这里冬季的温度 很少降到零度以下
所以气候和地中海很像
这是因为通过洋流上方的空气 带来了海上的热气
夕利群岛是这股温暖空气的 第一个登陆点
只要到和夕利群岛 纬度相同的地方看看
就能感受到 墨西哥湾洋流的威力
用热感摄影机观察 会发现不列颠南方海域
发出温暖的橘光
但过了大西洋，在同一个纬度
蓝绿色区域显示的是 冰冷的加拿大海域
如果少了来自 墨西哥湾洋流的热气
夕利群岛将会面临严寒的冬季 和较为凉爽的夏季
储存在海洋中的热能 是推动气候系统的重要因素
所以洋流的变化 对全球气候有很大的影响
我们可以在大西洋看到 重大洋流变化造成的效应
每隔几年，一道温暖洋流 会从西边移到东边
也就是画面中红白相间的区域
这就是恶名昭彰的圣婴现象
全球大部分地区的气候 都因此而受到影响
南美洲因圣婴现象 而下起大豪雨
平常干燥的沙漠变成水乡泽国
在太平洋的另一头 情况却恰恰相反
澳洲和印度尼西亚少了温暖的洋流 因干燥而陷入苦旱
单一洋流的流向改变
全球气候就进入 长达好几个月的混乱
但洋流对地球及生物的影响 还不止这样
想了解洋流最大的力量 就得潜入深海
科学家直到最近才有能力探索 这个奇特怪异的海底世界
他们在深海发现了 另一个洋流系统
这个系统 和温暖的表层洋流结合
形成一个庞大的网络
这就是输送洋流
这是世上最强大的力量之一
输送洋流由表层的温暖洋流 和海底的冰冷洋流组成
输送洋流把氧气、养分和热 输送到全球各地
这与全球生物的健康息息相关
但推动输送洋流的力量 来自冰冷的北海
表层海水在这里下沉 和深海洋流会合
下沉现象的原因是
这里海水的密度和重量 随着低温而增加
所以海水下沉至海底
下沉的海水让输送洋流 流贯全球
输送洋流沿着海底南流
到赤道后因水温回升而上升 形成一个完整的回路
少了在两极下沉的冰冷海水 输送洋流就会瓦解
海洋氧气和养分的供应会中断 变成一潭死水
输送洋流绕行世界一周 要花约一千年
输送洋流控制了 全球生物的福祉和健康
少了它 我们的世界就无法运作
只有在输送洋流出了问题
我们才会明白 它对生物的重要性
这种情况曾经出现过
并导致了全球生物的大灭绝
两亿五千万年前 世上有许多让人惊叹的生物
它们不是恐龙
它们的年代 比恐龙早了好几百万年
那是个全球严重暖化的时期
与日俱增的温度 让生物过得惨兮兮
但情况很快就要变得更糟了
全球的温度不断上升
海洋也变得很热
所以两极的海水 不再因为低温而下沉
输送洋流的一个重要环节 被打断了
洋流不再流动 海洋变成一座坟场
这场浩劫留下的证据 在多罗迈特
多罗迈特是一座位于 意大利北部和奥地利边界的崎岖山脉
两亿五千万年前 这个地方在海底
这里的悬崖有一层薄薄的黑岩
这是由数十亿海洋生物的遗骸 被挤压形成的
只有在海洋变成死水的时候 才会出现这样的岩石
这显示输送洋流的瓦解 导致海洋生物死亡殆尽
最后，海里的生物 几乎全死光了
但这并不是生态浩劫的结尾
不知怎么地，陆地上 几乎所有的生物也随着绝种
这个时期被称为二迭纪大灭绝
为什么海洋缺氧 导致陆地生物大灭绝？
答案就藏在 死寂海洋的深处
这是纽约州的绿湖
科学家里坎普认为绿湖掌握了 二迭纪大灭绝原因的关键
我们觉得绿湖可说是 二迭纪海洋的活化石
湖水的表层和美国东北部 其他美丽的湖泊差不多
有鱼和植物
但下方则是 一个截然不同的环境
静止不动的湖水 造成了一个没有氧气的环境
下潜约60英尺后一切就变了
下方是一潭毒水
我们认为这和 二迭纪末叶的大灭绝有关
在这里潜水风险很高
在这里潜水不是闹着玩的 危险性很高
所以潜水时要格外注意 不能长期接受湖水里的毒素
差不多60英尺深了
从这里以下的水就没有氧气了
氧气含量锐减之后
你就进入一个 毫无生机的死寂世界
湖水变成粉红色时 你就进入了危险区
这表示你正置身于 世上最致命的毒素中
这是会在死水中累积的硫化氢
水是粉红色的，这是因为 水中有大量紫色的细菌
这种细菌以硫化氢为食
只要看到这种颜色 就能确定水中有硫化氢
这种粉红色细菌证实了
这里存在着 二迭纪大灭绝的祸首
这里不宜久留
虽然我穿着潜水衣 仍然透过皮肤吸收硫化氢
所以咱们还是离开这里吧
在绿湖中的硫化氢被困在湖底
但两亿五千万年前的情况 大不相同
硫化氢逃离了停滞污浊的海洋 进入空气里
寒流海水上升 把硫化氢排入大气层里
所以祸害从海洋蔓延至陆地
不断有硫化氢自海水冒出
当时全世界的生物都曝露在
毒性和氰化物 不相上下的毒气里
不论是动物还是植物
只要接触到这种气体 就会被毒死
输送洋流的瓦解
导致地球上的生物 死了将近九成
这个惨痛的例子提醒了我们
洋流的健康 对地球生物的重要性
还好输送洋流完全瓦解的情况 很少见
近期内的未来 也不太可能会发生
我们的运气不错 因为自人类出现以来
海洋的情况几乎没什么改变
直到现在
今天的海洋开始改变 罪魁祸首是人类
我们把大量的二氧化碳 排放到大气层里
我们知道这会引起气候变迁
并导致陆地温度上升 但是海洋也受到影响
想知道这会造成什么后果 就得前往南太平洋的帛琉群岛
这里的海洋生物 对海水的细微变化非常敏感
所以这里很适合观察 海洋对全球暖化的反应
这里已经出现了 明显的紧迫现象
首当其冲的是一种 只有在这里才能找到的动物
这是珍珠水母
它们存在于这种几乎 与海洋隔绝的大型咸水湖里
这里有成千上万只珍珠水母
珍珠水母看起来吓人 其实对人类完全无害
此景此情 可能不久之后就要消失了
因为这种水母 对水温的变化非常敏感
几年前它们几乎全部死光了
海洋科学家派崔克柯林 是研究珍珠水母的专家
水母湖里的水母消失时 我们十分震惊
科学界从来没有看过这种情况
湖里原本有一、两千万只水母 现在全部死光了
温度仅仅上升了两度 湖里的水母就死光了
1998年初 湖水温度比正常值高了很多
温度冲破了30度
结果水母消失了
我们一直以为 这些湖泊的环境很稳定
水母族群也很稳定
其实完全不是这样
还好这只是 区域气候的短期变化
海水开始冷却后 水母的数目就回升了
但这个例子显示了
海洋生物对温度微幅变化 非常敏感
二氧化碳含量增加时 帛琉海域面临了另一种威胁
这种威胁比温度上升更危险
这种现象叫做海洋酸化
大气层中的二氧化碳 溶解在海里就会造成海洋酸化
过去二氧化碳含量的变化 很缓慢
所以海洋可以慢慢适应 酸度的增加
问题是 人类排放的二氧化碳太多
海洋来不及反应
因此海洋酸化的速度 比过去几百万年都快
这对海洋生物会造成严重影响
最先遭殃的是 形成世界各地珊瑚礁的珊瑚
若海水酸度过高 珊瑚的骨骼就无法形成
若海洋持续以目前的速度酸化
珊瑚可能在数代之后完全消失
靠珊瑚过日子的生物 也会随着消失
珊瑚礁是评估 海洋整体状况的良好指标
这里有彼此关系密切 协同作用的多元生物
任何环境事件 都会影响到这个系统
珊瑚礁可说是以前矿工 用来测试毒气的金丝雀
如果珊瑚礁死了 我们的前景也令人忧虑
常有人说 生命出现后的几百万年间
地球情况不断改变 比如说温度和其他因素
大自然的适应能力很强 几乎可以适应任何变化
问题是现在的环境 因人为因素而快速变化
生物常常来不及适应 所以无法生存
海洋酸化造成的冲击 不只是珊瑚礁的消失
遭殃的还有浮游植物
海洋酸度增加 也会威胁到浮游植物
长期看来，这可能会危及 地球主要的氧气来源
但短期的影响呢？
海洋的这些变化 对我们又有什么立即影响呢？
这是人类头一遭碰到这种状况
科学家很难断言
如此大规模的变化 会造成何种后果
他们只知道 海洋对全球生物来说极其重要
到头来，所有生物的生存 全靠海洋的健康
若说海洋的过去 有让我们学到什么教训
那就是海洋一旦被逼到极限
全球的生物就会遭殃
人与大海的战争 只会有一个输家
而且输家绝对不会是海洋