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神秘海洋地板的秘密

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    我是一個海洋化學家
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    我關注現在的海洋變化
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    我關注過去的海洋變化
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    我探索過去的法則
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    是利用已經變成化石的深海珊瑚的遺骸
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    你可以看到在我身後 其中一張珊瑚的照片
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    我們在毗鄰南極洲幾千米之下的深海處找到它
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    因此 如果你在熱帶旅遊的時候能夠有幸看到一些珊瑚
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    會發現二者很不一樣
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    我真誠地希望我的演說
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    能夠為你帶來一個四維的海洋
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    二維的海洋
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    比如這張美麗的海洋表面溫度的二維的圖像
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    这是由卫星拍摄的 所以拥有极好的空间辨析度
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    图片上关于整体的特征极其容易了解
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    赤道地区比较温暖 因为那裡接收了更多的阳光
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    极地地区比较严寒 因为那裡光照稀少
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    这让巨大的冰盖在南极洲和北半球上部形成
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    如果你俯冲入深海之中 或者把你的脚趾放进海里
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    你就知道越往下水温越低
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    那是大多是因为流動在海洋深處的海水
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    来自寒冷的极地地区 它们的密度更高
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    如果我们進行時間旅行 回到两万年前
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    会发现地球看起来有很大不同
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    如果你真的回到那麼久以前的地球
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    将会看到我用图像给你们展现其中一个最大的不同之处
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    冰川面積更大
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    它們覆蓋了很多的陸地 而且延伸到了海洋
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    海平面比现在低了120米
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    二氧化碳含量也比現在低了許多
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    所以可能全球平均氣溫要低了3到5度
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    在極地地區要更加寒冷
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    我希望了解的
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    我的其他同事們希望了解的
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    是我們的地球怎麼從一個極寒的星球
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    變成一個适宜人类居住的家園
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    通過對冰核的探索
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    我們了解到這一個從嚴寒到溫暖的轉變過程並不平穩
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    這也可以從緩慢增長的太陽輻射推測出來
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    而我們從冰核中得到這些結論
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    因為如果你鑽入到冰川深處
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    就能看到年復一年形成的冰層
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    在冰川上它們肉眼可見
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    你能看到那些藍白相間的層
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    氣體被困在冰核之中
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    所以我們可以測量氣體中CO2的含量
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    因此我們知道過去的CO2含量要低得多
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    而且冰的元素組成
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    也告訴我們過去極地的溫度信息
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    如果你的思緒从20,000年前回到现在
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    你會發現溫度上升了
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    它提升得並不平穩
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    有時候它迅速上升
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    接著是穩定狀態
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    然後再次迅速上升
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    兩極的狀況有所不同
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    而CO2含量同樣猛漲
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    所以我們相當確定海洋影響了這個過程
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    海洋儲存了大量的碳元素
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    大約是空氣中的60倍
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    海洋也影響了热量跨越赤道传播
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    而且它富有養分 控制了初級生產力
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    所以我們想弄明白深海中到底發生了什麼事情
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    我們真的需要下到那裡
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    看看有什麼事物
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    然後開始挖掘與探索
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    這是一些美麗的海丘的影像
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    在公海海域大概一千米深處
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    在鄰近赤道 遠離陸地的大西洋海域
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    你們是第一批看到這海底一隅的人
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    和我的團隊一起
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    你可能已經看到了新物種
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    也許吧
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    你需要收集樣本然後進行認真的分類
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    你可以看到美麗的泡泡珊瑚
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    那裡有柔軟的海星生長在上面
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    那看起來就像珊瑚裡伸出了觸手
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    那裡有由各種形式的碳酸鈣組成的珊瑚
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    生長在巨大的海底玄武岩山脈上
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    而那些黑色物質是變成化石的珊瑚
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    隨著我們對過去的探究
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    我们也會對它們進行更多的討論
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    為了完成這件事 我們要租一艘科研船
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    這是James Cook 一艘遠洋探索船舶
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    它停泊在特納夫利島
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    看起來美極了 對吧？
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    然而 如果你不是一名好的船員
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    有時候情況更多是這樣的
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    為了不要錯過一個珍貴的樣本
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    所有人來回跑動 我劇烈地暈船
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    所以這並不總是很愉快的 但總體來說它是
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    為了做這件事 我們必須成為非常優秀的製圖人
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    你不可能在所有地方都看到那樣壯觀的大片珊瑚
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    隻有在極少數的 深海的地方才能看到
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    但我們迫切地需要找到正確的地方
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    我們參考一張標明去年巡遊路線的世界地圖
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    這是一次持續七周的巡遊
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    而這是我們自己製作的
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    關於75,000平方千米的海底的地圖
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    它是花費7周的成果
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    但這只是海底很小的一部分
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    我們從西邊走到東邊
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    走過在過於簡略的世界地圖上看起來毫無特點的海洋
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    但事實上這些海洋底部的山脈與珠穆朗瑪峰一樣巨大
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    有了這張我們在船上繪製的地圖
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    我們得到了100米的分辨率
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    足以讓我們選擇一個區域並布置我們的儀器
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    但不足以讓我們看到太多的東西
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    為了看到更多 我們需要让遠程遙控機器人
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    遊動在大概距海底5米的地方
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    如果我們這樣做
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    我們就能夠在數千米之下的海底得到1米的分辨率
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    這是我們的遠程遙控機器人
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    一個研究型的機器人媒介
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    你可以在它的頭上看到一列的大燈
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    和高清攝像機以及人工機械臂
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    許多箱子之類的東西來收集樣品
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    終於到了我們在這個特殊的巡遊中
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    第一次入海的時候
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    猛潛入海洋
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    我們下潛地很快
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    來保證機器人不會被任何其他船隻影響
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    然後我們持續下潛
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    這就是在海水中你能夠看到的景象
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    這是一隻米級的深海海綿
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    一個正在海洋中徜徉的海參
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    本質上也就是一個小小的海洋鼻涕蟲
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    這個影像被放慢了
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    大多數我展現給你們的影像都是快進的
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    因為所有的這些拍攝花費了大量的時間
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    這也是一個漂亮的海參
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    而這個將要出現的生物是給我們帶來了巨大的驚喜
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    我從來沒有見過這樣的生物 它讓我們都很驚訝
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    在這時我們已經工作了15個小時 都處於亢奮的狀態
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    突然這個巨大的海洋怪物蠕動着經過
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    它被稱為火體蟲 或者群體性被囊動物
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    隨你怎麼叫
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    但是這不是我們在尋找的生物
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    我們在尋找着珊瑚 深海的珊瑚
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    你將會看到一張深海珊瑚的照片
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    它很小 大概只有5釐米高
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    它由碳酸鈣構成
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    你可以看到它的那些小觸手隨着洋流飄動
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    它大概已經生活了幾百年了
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    當它生長的時候 它會吸收海洋中的元素
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    而海洋中的元素種類
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    或者元素含量
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    取決於溫度 取決於酸堿度
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    也取決於海洋中的養分
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    如果我們能夠明白這些元素是怎麼進到珊瑚遺骨里的
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    我們就能通過收集化石樣品
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    重新構建過去的海洋景觀
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    現在你能夠看到我們在用真空吸器收集珊瑚
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    將它放進一個樣品收集箱
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    應當說明的是 我們非常小心地做這件事
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    有些海底生物甚至活得更久
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    這是一張珊瑚黑礁的照片
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    是由我的同事Brendan Roark
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    在夏威夷海域500米水下拍攝的
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    4000年很漫長
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    從這些珊瑚礁上取下一條枝條並將它處理乾淨
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    它大概有100微米長
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    Brendan對這些珊瑚礁進行了一系列的分析
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    你們可以看到那些痕跡
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    他發現那真真切切是年齡層
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    所以即使生活在500米水深下
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    珊瑚也能夠記錄季節性變化
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    這十分令人驚艷
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    但4000年還不足以讓我們回到末次冰盛期
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    那麼我們該怎麼做呢？
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    我們要繼續收集化石樣品
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    這讓我在我的隊伍里很不得人心
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    我們一直在海底前進
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    到處都是巨大的鯊魚
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    有火體蟲 有遊動的海參
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    有巨大的海綿
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    但是我讓所有人去到那死氣沉沉的化石區域
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    花上幾個世紀的時間時間 在海底鏟來鏟去
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    然後我們帶回所有的珊瑚樣品 將它們分類
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    每一株珊瑚的年代都是不同的
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    但是如果我們能夠發現它們到底生活了多久
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    我們就能量化那些化學信號
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    這幫助我們了解
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    過去的海洋到底發生了什麼
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    所以在左邊的這張圖片
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    我從珊瑚上取下了一小片 並十分小心地清潔它
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    然後拍了一張光學圖像
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    右邊這張圖
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    我再取了這個珊瑚的一小片 把它放進核反應堆
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    激發核裂變
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    經過足夠長的時間它開始衰變
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    你看到那些在珊瑚上的痕跡
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    是肉眼可見的珊瑚中鈾的分布
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    我們為什麼要做這樣的事情呢？
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    鈾是一種很不常見的元素
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    但我愛死它了
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    它的衰變幫助我們了解海洋中事情發生的頻率和時間
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    如果你還記得的話
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    這就是我們為了探索氣候想要得到的數據
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    所以我們用激光去探測珊瑚中的鈾元素
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    以及它的其中一個衰變產物釷
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    這能告訴我們這些化石的確切壽命
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    這是一張美麗的南部海洋的動畫
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    我將會利用它來說明我們如何利用這些珊瑚
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    獲得遠古海洋的訊息
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    在這個動圖中你可以看出表面海水的密度
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    我的同事Ryan Abernathey製作了它
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    上面隻展現了一年的數據
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    但你可以看到南部的海洋有多麼的活力四射
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    那些強烈的交匯
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    特別是在圖中用黑色方框圈出來的大渡海的地區
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    世界上最強的洋流之一
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    從那裡自西向東穿過
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    洶湧的洋流在那裡交匯
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    因為它們在那些巨大的海底山脈上方流動
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    而這個過程讓CO2和熱量在海洋和大氣間交換
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    形象地說 就像海洋在通過南大洋呼吸著
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    我們來來回回地在南極洲航路上收集珊瑚
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    在對珊瑚的鈾年代測定中 發現了一件很令人驚訝的事情
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    這些珊瑚從南部遷徙到了北部
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    正在這個世界處於冰河期與間冰期的轉換期的時候
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    我們不知道為什麼
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    也許與食物來源有關
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    或者是海水中的氧氣含量有關
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    所以問題來了
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    我會說明利用那些南大洋里的珊瑚
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    我們到底發現了什麼
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    我們徹底探索海底山脈
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    收集那些小小的珊瑚化石
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    那是我們的證據
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    基於對珊瑚成分的分析
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    我們認為在遙遠的冰河時期
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    南大洋深處儲存了大量的碳元素
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    但是有一層低密度的層覆蓋在那些碳元素上
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    阻止了CO2從海洋中釋放出來
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    我們隨後找到了那些處於中間年齡的珊瑚樣本
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    它告訴我們海洋在氣候變化的中期匯合
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    這讓碳元素從深海中被釋放
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    而如果我們分析現今的珊瑚成分
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    也就是下到海洋里去
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    并測量珊瑚的化學成分
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    就會發現我們處於一個碳元素可以自由交換的年代
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    我們利用珊瑚化石
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    幫助我們了解環境
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    所以我想為你展現著最後一張幻燈片
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    是一張一開始我呈現給你們的影像中的一張截圖
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    這是一個壯觀的珊瑚王國
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    我們恐怕再也見不到比這還美麗的事物
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    在幾千米的水下
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    有新奇的物種
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    那真是一個美麗的地方
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    那其中還有化石
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    我剛剛告訴了你們海底化石的奧秘
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    所以以後當你們飛越大洋
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    或者在海上航行的時候
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    要想想——
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    你身下有巨大的海底山脈
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    沒有人層看見過它們
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    在山上長著美麗的珊瑚
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    謝謝
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    （鼓掌）
Title:
神秘海洋地板的秘密
Speaker:
羅拉·羅賓遜
Description:

在海平面以下数百米的地方，羅拉·羅賓遜在探索大型海底山峰的陡坡。她正在寻找千年珊瑚，当它把珊瑚放进核反应堆时，就能发现海洋是怎样随时间而变化的。通过学习地球的历史，罗宾逊希望能找出解答未来发展的线索。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
11:21

Chinese, Traditional subtitles

Revisions

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