0:00:00.746,0:00:01.993
我是一個海洋化學家

0:00:01.993,0:00:04.342
我關注現在的海洋變化

0:00:04.366,0:00:07.366
我關注過去的海洋變化

0:00:07.390,0:00:09.434
我探索過去的法則

0:00:09.434,0:00:12.629
是利用已經變成化石的深海珊瑚的遺骸

0:00:12.653,0:00:15.295
你可以看到在我身後 其中一張珊瑚的照片

0:00:15.319,0:00:19.745
我們在毗鄰南極洲幾千米之下的深海處找到它

0:00:19.769,0:00:23.311
因此 如果你在熱帶旅遊的時候能夠有幸看到一些珊瑚

0:00:23.311,0:00:24.878
會發現二者很不一樣

0:00:25.692,0:00:26.882
我真誠地希望我的演說

0:00:26.882,0:00:29.482
能夠為你帶來一個四維的海洋

0:00:29.482,0:00:30.589
二維的海洋

0:00:30.589,0:00:34.832
比如這張美麗的海洋表面溫度的二維的圖像

0:00:35.104,0:00:39.128
这是由卫星拍摄的 所以拥有极好的空间辨析度

0:00:39.898,0:00:42.764
图片上关于整体的特征极其容易了解

0:00:42.788,0:00:46.452
赤道地区比较温暖 因为那裡接收了更多的阳光

0:00:46.476,0:00:49.162
极地地区比较严寒 因为那裡光照稀少

0:00:49.186,0:00:53.657
这让巨大的冰盖在南极洲和北半球上部形成

0:00:54.299,0:00:57.717
如果你俯冲入深海之中 或者把你的脚趾放进海里

0:00:57.721,0:00:59.714
你就知道越往下水温越低

0:00:59.714,0:01:03.561
那是大多是因为流動在海洋深處的海水

0:01:03.561,0:01:06.576
来自寒冷的极地地区 它们的密度更高

0:01:07.845,0:01:10.951
如果我们進行時間旅行 回到两万年前

0:01:10.975,0:01:12.829
会发现地球看起来有很大不同

0:01:12.829,0:01:14.870
如果你真的回到那麼久以前的地球

0:01:14.870,0:01:18.615
将会看到我用图像给你们展现其中一个最大的不同之处

0:01:18.619,0:01:20.311
冰川面積更大

0:01:20.315,0:01:23.992
它們覆蓋了很多的陸地 而且延伸到了海洋

0:01:23.992,0:01:26.499
海平面比现在低了120米

0:01:26.503,0:01:30.077
二氧化碳含量也比現在低了許多

0:01:30.077,0:01:33.709
所以可能全球平均氣溫要低了3到5度

0:01:33.709,0:01:36.559
在極地地區要更加寒冷

0:01:37.908,0:01:39.386
我希望了解的

0:01:39.386,0:01:41.632
我的其他同事們希望了解的

0:01:41.632,0:01:44.105
是我們的地球怎麼從一個極寒的星球

0:01:44.105,0:01:46.861
變成一個适宜人类居住的家園

0:01:47.615,0:01:49.668
通過對冰核的探索

0:01:49.668,0:01:53.508
我們了解到這一個從嚴寒到溫暖的轉變過程並不平穩

0:01:53.508,0:01:57.550
這也可以從緩慢增長的太陽輻射推測出來

0:01:58.153,0:01:59.648
而我們從冰核中得到這些結論

0:01:59.648,0:02:00.978
因為如果你鑽入到冰川深處

0:02:00.978,0:02:03.168
就能看到年復一年形成的冰層

0:02:03.168,0:02:04.683
在冰川上它們肉眼可見

0:02:04.683,0:02:06.758
你能看到那些藍白相間的層

0:02:06.758,0:02:08.618
氣體被困在冰核之中

0:02:08.618,0:02:10.498
所以我們可以測量氣體中CO2的含量

0:02:10.498,0:02:12.733
因此我們知道過去的CO2含量要低得多

0:02:12.757,0:02:13.994
而且冰的元素組成

0:02:13.994,0:02:17.249
也告訴我們過去極地的溫度信息

0:02:17.273,0:02:20.926
如果你的思緒从20,000年前回到现在

0:02:20.926,0:02:22.769
你會發現溫度上升了

0:02:22.769,0:02:24.434
它提升得並不平穩

0:02:24.438,0:02:26.220
有時候它迅速上升

0:02:26.220,0:02:27.368
接著是穩定狀態

0:02:27.368,0:02:28.793
然後再次迅速上升

0:02:28.797,0:02:30.835
兩極的狀況有所不同

0:02:30.835,0:02:33.594
而CO2含量同樣猛漲

0:02:34.808,0:02:37.818
所以我們相當確定海洋影響了這個過程

0:02:37.818,0:02:40.218
海洋儲存了大量的碳元素

0:02:40.218,0:02:42.816
大約是空氣中的60倍

0:02:42.816,0:02:46.012
海洋也影響了热量跨越赤道传播

0:02:46.012,0:02:49.841
而且它富有養分 控制了初級生產力

0:02:50.142,0:02:53.120
所以我們想弄明白深海中到底發生了什麼事情

0:02:53.120,0:02:54.727
我們真的需要下到那裡

0:02:54.727,0:02:55.837
看看有什麼事物

0:02:55.837,0:02:57.325
然後開始挖掘與探索

0:02:57.325,0:03:00.386
這是一些美麗的海丘的影像

0:03:00.386,0:03:01.855
在公海海域大概一千米深處

0:03:01.855,0:03:05.609
在鄰近赤道 遠離陸地的大西洋海域

0:03:05.613,0:03:08.676
你們是第一批看到這海底一隅的人

0:03:08.676,0:03:10.348
和我的團隊一起

0:03:11.340,0:03:13.084
你可能已經看到了新物種

0:03:13.098,0:03:13.704
也許吧

0:03:13.704,0:03:17.944
你需要收集樣本然後進行認真的分類

0:03:17.968,0:03:19.861
你可以看到美麗的泡泡珊瑚

0:03:19.865,0:03:22.133
那裡有柔軟的海星生長在上面

0:03:22.133,0:03:24.853
那看起來就像珊瑚裡伸出了觸手

0:03:24.853,0:03:28.109
那裡有由各種形式的碳酸鈣組成的珊瑚

0:03:28.109,0:03:31.509
生長在巨大的海底玄武岩山脈上

0:03:31.509,0:03:34.897
而那些黑色物質是變成化石的珊瑚

0:03:34.897,0:03:36.622
隨著我們對過去的探究

0:03:36.622,0:03:38.610
我们也會對它們進行更多的討論

0:03:39.030,0:03:41.509
為了完成這件事 我們要租一艘科研船

0:03:41.509,0:03:44.573
這是James Cook 一艘遠洋探索船舶

0:03:44.573,0:03:45.873
它停泊在特納夫利島

0:03:45.887,0:03:47.229
看起來美極了 對吧？

0:03:47.554,0:03:49.384
然而 如果你不是一名好的船員

0:03:49.702,0:03:52.200
有時候情況更多是這樣的

0:03:52.200,0:03:55.283
為了不要錯過一個珍貴的樣本

0:03:55.283,0:03:58.264
所有人來回跑動 我劇烈地暈船

0:03:58.264,0:04:01.288
所以這並不總是很愉快的 但總體來說它是

0:04:01.292,0:04:03.898
為了做這件事 我們必須成為非常優秀的製圖人

0:04:03.902,0:04:07.645
你不可能在所有地方都看到那樣壯觀的大片珊瑚

0:04:07.645,0:04:10.709
隻有在極少數的 深海的地方才能看到

0:04:10.709,0:04:13.063
但我們迫切地需要找到正確的地方

0:04:13.067,0:04:17.243
我們參考一張標明去年巡遊路線的世界地圖

0:04:17.990,0:04:19.380
這是一次持續七周的巡遊

0:04:19.380,0:04:21.444
而這是我們自己製作的

0:04:21.458,0:04:24.703
關於75,000平方千米的海底的地圖

0:04:24.703,0:04:25.553
它是花費7周的成果

0:04:25.553,0:04:28.069
但這只是海底很小的一部分

0:04:28.069,0:04:29.852
我們從西邊走到東邊

0:04:29.852,0:04:33.392
走過在過於簡略的世界地圖上看起來毫無特點的海洋

0:04:33.406,0:04:36.667
但事實上這些海洋底部的山脈與珠穆朗瑪峰一樣巨大

0:04:36.667,0:04:38.640
有了這張我們在船上繪製的地圖

0:04:38.640,0:04:40.642
我們得到了100米的分辨率

0:04:40.646,0:04:43.549
足以讓我們選擇一個區域並布置我們的儀器

0:04:43.549,0:04:45.497
但不足以讓我們看到太多的東西

0:04:45.497,0:04:48.239
為了看到更多 我們需要让遠程遙控機器人

0:04:48.243,0:04:50.471
遊動在大概距海底5米的地方

0:04:50.471,0:04:51.450
如果我們這樣做

0:04:51.450,0:04:55.828
我們就能夠在數千米之下的海底得到1米的分辨率

0:04:55.828,0:04:57.669
這是我們的遠程遙控機器人

0:04:57.669,0:05:00.034
一個研究型的機器人媒介

0:05:00.034,0:05:02.530
你可以在它的頭上看到一列的大燈

0:05:02.530,0:05:05.589
和高清攝像機以及人工機械臂

0:05:05.589,0:05:08.532
許多箱子之類的東西來收集樣品

0:05:09.087,0:05:11.207
終於到了我們在這個特殊的巡遊中

0:05:11.207,0:05:12.829
第一次入海的時候

0:05:12.829,0:05:14.529
猛潛入海洋

0:05:14.529,0:05:15.656
我們下潛地很快

0:05:15.656,0:05:19.173
來保證機器人不會被任何其他船隻影響

0:05:19.173,0:05:20.385
然後我們持續下潛

0:05:20.385,0:05:22.593
這就是在海水中你能夠看到的景象

0:05:22.593,0:05:26.123
這是一隻米級的深海海綿

0:05:26.817,0:05:28.659
一個正在海洋中徜徉的海參

0:05:28.659,0:05:31.089
本質上也就是一個小小的海洋鼻涕蟲

0:05:31.089,0:05:32.270
這個影像被放慢了

0:05:32.270,0:05:34.483
大多數我展現給你們的影像都是快進的

0:05:34.483,0:05:36.641
因為所有的這些拍攝花費了大量的時間

0:05:37.474,0:05:40.413
這也是一個漂亮的海參

0:05:40.897,0:05:43.633
而這個將要出現的生物是給我們帶來了巨大的驚喜

0:05:43.633,0:05:46.519
我從來沒有見過這樣的生物 它讓我們都很驚訝

0:05:46.519,0:05:49.501
在這時我們已經工作了15個小時 都處於亢奮的狀態

0:05:49.501,0:05:52.962
突然這個巨大的海洋怪物蠕動着經過

0:05:52.962,0:05:55.132
它被稱為火體蟲 或者群體性被囊動物

0:05:55.132,0:05:56.932
隨你怎麼叫

0:05:56.932,0:05:58.693
但是這不是我們在尋找的生物

0:05:58.693,0:06:01.389
我們在尋找着珊瑚 深海的珊瑚

0:06:02.194,0:06:04.416
你將會看到一張深海珊瑚的照片

0:06:04.416,0:06:07.151
它很小 大概只有5釐米高

0:06:07.155,0:06:08.957
它由碳酸鈣構成

0:06:08.957,0:06:12.648
你可以看到它的那些小觸手隨着洋流飄動

0:06:13.180,0:06:16.291
它大概已經生活了幾百年了

0:06:16.295,0:06:19.839
當它生長的時候 它會吸收海洋中的元素

0:06:19.839,0:06:20.879
而海洋中的元素種類

0:06:20.879,0:06:22.109
或者元素含量

0:06:22.109,0:06:24.559
取決於溫度 取決於酸堿度

0:06:24.559,0:06:26.399
也取決於海洋中的養分

0:06:26.399,0:06:29.605
如果我們能夠明白這些元素是怎麼進到珊瑚遺骨里的

0:06:29.605,0:06:32.107
我們就能通過收集化石樣品

0:06:32.107,0:06:35.301
重新構建過去的海洋景觀

0:06:35.305,0:06:38.731
現在你能夠看到我們在用真空吸器收集珊瑚

0:06:38.731,0:06:41.380
將它放進一個樣品收集箱

0:06:41.380,0:06:43.473
應當說明的是 我們非常小心地做這件事

0:06:43.473,0:06:45.902
有些海底生物甚至活得更久

0:06:45.902,0:06:48.188
這是一張珊瑚黑礁的照片

0:06:48.188,0:06:50.074
是由我的同事Brendan Roark

0:06:50.074,0:06:52.424
在夏威夷海域500米水下拍攝的

0:06:52.424,0:06:54.657
4000年很漫長

0:06:54.962,0:06:58.097
從這些珊瑚礁上取下一條枝條並將它處理乾淨

0:06:58.101,0:07:00.414
它大概有100微米長

0:07:00.763,0:07:03.254
Brendan對這些珊瑚礁進行了一系列的分析

0:07:03.258,0:07:05.078
你們可以看到那些痕跡

0:07:05.078,0:07:08.051
他發現那真真切切是年齡層

0:07:08.051,0:07:10.004
所以即使生活在500米水深下

0:07:10.018,0:07:12.800
珊瑚也能夠記錄季節性變化

0:07:12.800,0:07:14.546
這十分令人驚艷

0:07:14.546,0:07:18.368
但4000年還不足以讓我們回到末次冰盛期

0:07:18.368,0:07:19.550
那麼我們該怎麼做呢？

0:07:19.550,0:07:21.587
我們要繼續收集化石樣品

0:07:22.180,0:07:25.085
這讓我在我的隊伍里很不得人心

0:07:25.085,0:07:26.285
我們一直在海底前進

0:07:26.289,0:07:27.941
到處都是巨大的鯊魚

0:07:27.941,0:07:30.333
有火體蟲 有遊動的海參

0:07:30.333,0:07:31.708
有巨大的海綿

0:07:31.708,0:07:34.337
但是我讓所有人去到那死氣沉沉的化石區域

0:07:34.337,0:07:37.927
花上幾個世紀的時間時間 在海底鏟來鏟去

0:07:37.927,0:07:41.306
然後我們帶回所有的珊瑚樣品 將它們分類

0:07:41.306,0:07:43.635
每一株珊瑚的年代都是不同的

0:07:43.635,0:07:45.550
但是如果我們能夠發現它們到底生活了多久

0:07:45.550,0:07:48.096
我們就能量化那些化學信號

0:07:48.096,0:07:49.542
這幫助我們了解

0:07:49.542,0:07:52.065
過去的海洋到底發生了什麼

0:07:52.558,0:07:54.286
所以在左邊的這張圖片

0:07:54.286,0:07:57.282
我從珊瑚上取下了一小片 並十分小心地清潔它

0:07:57.282,0:07:59.312
然後拍了一張光學圖像

0:07:59.326,0:08:00.472
右邊這張圖

0:08:00.472,0:08:03.612
我再取了這個珊瑚的一小片 把它放進核反應堆

0:08:03.616,0:08:04.782
激發核裂變

0:08:04.782,0:08:06.443
經過足夠長的時間它開始衰變

0:08:06.457,0:08:08.123
你看到那些在珊瑚上的痕跡

0:08:08.123,0:08:10.206
是肉眼可見的珊瑚中鈾的分布

0:08:10.206,0:08:11.531
我們為什麼要做這樣的事情呢？

0:08:11.531,0:08:13.842
鈾是一種很不常見的元素

0:08:13.842,0:08:15.025
但我愛死它了

0:08:15.025,0:08:19.827
它的衰變幫助我們了解海洋中事情發生的頻率和時間

0:08:19.827,0:08:21.102
如果你還記得的話

0:08:21.102,0:08:23.682
這就是我們為了探索氣候想要得到的數據

0:08:23.682,0:08:26.469
所以我們用激光去探測珊瑚中的鈾元素

0:08:26.469,0:08:28.654
以及它的其中一個衰變產物釷

0:08:28.654,0:08:31.313
這能告訴我們這些化石的確切壽命

0:08:32.383,0:08:34.856
這是一張美麗的南部海洋的動畫

0:08:34.856,0:08:37.954
我將會利用它來說明我們如何利用這些珊瑚

0:08:37.954,0:08:41.893
獲得遠古海洋的訊息

0:08:41.898,0:08:45.822
在這個動圖中你可以看出表面海水的密度

0:08:45.822,0:08:47.198
我的同事Ryan Abernathey製作了它

0:08:47.198,0:08:49.400
上面隻展現了一年的數據

0:08:49.400,0:08:52.132
但你可以看到南部的海洋有多麼的活力四射

0:08:52.132,0:08:53.912
那些強烈的交匯

0:08:53.912,0:08:57.577
特別是在圖中用黑色方框圈出來的大渡海的地區

0:08:58.907,0:09:00.878
世界上最強的洋流之一

0:09:00.878,0:09:02.514
從那裡自西向東穿過

0:09:02.514,0:09:04.732
洶湧的洋流在那裡交匯

0:09:04.732,0:09:06.688
因為它們在那些巨大的海底山脈上方流動

0:09:06.688,0:09:11.914
而這個過程讓CO2和熱量在海洋和大氣間交換

0:09:11.914,0:09:15.299
形象地說 就像海洋在通過南大洋呼吸著

0:09:16.899,0:09:22.300
我們來來回回地在南極洲航路上收集珊瑚

0:09:22.300,0:09:25.229
在對珊瑚的鈾年代測定中 發現了一件很令人驚訝的事情

0:09:25.229,0:09:27.430
這些珊瑚從南部遷徙到了北部

0:09:27.430,0:09:30.987
正在這個世界處於冰河期與間冰期的轉換期的時候

0:09:30.987,0:09:32.080
我們不知道為什麼

0:09:32.080,0:09:33.981
也許與食物來源有關

0:09:33.981,0:09:36.384
或者是海水中的氧氣含量有關

0:09:37.355,0:09:38.365
所以問題來了

0:09:38.365,0:09:40.493
我會說明利用那些南大洋里的珊瑚

0:09:40.493,0:09:41.945
我們到底發現了什麼

0:09:42.619,0:09:44.199
我們徹底探索海底山脈

0:09:44.199,0:09:46.029
收集那些小小的珊瑚化石

0:09:46.029,0:09:48.078
那是我們的證據

0:09:48.078,0:09:49.718
基於對珊瑚成分的分析

0:09:49.718,0:09:51.717
我們認為在遙遠的冰河時期

0:09:51.717,0:09:55.104
南大洋深處儲存了大量的碳元素

0:09:55.104,0:09:58.014
但是有一層低密度的層覆蓋在那些碳元素上

0:09:58.014,0:10:00.597
阻止了CO2從海洋中釋放出來

0:10:01.707,0:10:04.224
我們隨後找到了那些處於中間年齡的珊瑚樣本

0:10:04.224,0:10:08.464
它告訴我們海洋在氣候變化的中期匯合

0:10:08.464,0:10:11.918
這讓碳元素從深海中被釋放

0:10:12.218,0:10:15.389
而如果我們分析現今的珊瑚成分

0:10:15.389,0:10:17.253
也就是下到海洋里去

0:10:17.253,0:10:19.351
并測量珊瑚的化學成分

0:10:19.351,0:10:23.671
就會發現我們處於一個碳元素可以自由交換的年代

0:10:23.671,0:10:25.829
我們利用珊瑚化石

0:10:25.829,0:10:28.017
幫助我們了解環境

0:10:29.657,0:10:31.893
所以我想為你展現著最後一張幻燈片

0:10:31.893,0:10:35.491
是一張一開始我呈現給你們的影像中的一張截圖

0:10:35.491,0:10:38.038
這是一個壯觀的珊瑚王國

0:10:38.038,0:10:40.444
我們恐怕再也見不到比這還美麗的事物

0:10:40.444,0:10:42.416
在幾千米的水下

0:10:42.416,0:10:43.494
有新奇的物種

0:10:44.374,0:10:46.412
那真是一個美麗的地方

0:10:46.412,0:10:47.705
那其中還有化石

0:10:47.705,0:10:51.020
我剛剛告訴了你們海底化石的奧秘

0:10:51.340,0:10:54.755
所以以後當你們飛越大洋

0:10:54.755,0:10:56.014
或者在海上航行的時候

0:10:56.014,0:10:56.931
要想想——

0:10:56.931,0:10:58.949
你身下有巨大的海底山脈

0:10:58.949,0:11:00.587
沒有人層看見過它們

0:11:00.587,0:11:02.318
在山上長著美麗的珊瑚

0:11:02.318,0:11:03.709
謝謝

0:11:03.709,0:11:04.920
（鼓掌）