0:00:00.746,0:00:02.199
我是一位海洋化学家。

0:00:02.223,0:00:04.342
我研究现代海洋的化学特性。

0:00:04.366,0:00:07.366
我也研究古代海洋的化学特性。

0:00:07.390,0:00:09.454
我研究古代海洋的方式，

0:00:09.478,0:00:12.629
是借助深海珊瑚的化石遗体。

0:00:12.653,0:00:15.295
各位可以在我的背后[br]看到这样一张图片。

0:00:15.319,0:00:19.745
这是在南极洲附近，[br]海平面以下的数千米处采集的。

0:00:19.769,0:00:21.857
所以这些珊瑚跟其它种类非常不同，

0:00:21.881,0:00:25.668
比如说你去热带度假的时候[br]有幸见到的一些。

0:00:25.692,0:00:27.242
我希望我的演讲能够为大家

0:00:27.242,0:00:29.565
呈现一幅四维的海洋图像。

0:00:29.589,0:00:33.462
其中的两个维度，[br]正如这个漂亮的平面图，

0:00:33.486,0:00:35.080
描述了海平面的温度。

0:00:35.104,0:00:39.128
这张照片是卫星拍摄的，[br]所以有着极高的空间分辨率。

0:00:39.898,0:00:42.764
照片的大致内容是相当容易理解的。

0:00:42.788,0:00:46.452
赤道地区比较温暖，[br]因为接受的日照很多。

0:00:46.476,0:00:49.162
极地比较寒冷，[br]因为接受的日照较少。

0:00:49.186,0:00:52.107
所以这就让南极洲的土地上[br]生成了巨大的冰盖，

0:00:52.131,0:00:53.941
同样还有北半球的顶部。

0:00:54.299,0:00:57.717
如果你深潜入大海里，[br]或者只是让脚趾头碰到海水，

0:00:57.741,0:00:59.684
你就会知道越深处越寒冷，

0:00:59.708,0:01:03.687
这主要是因为，[br]填充海底沟壑的深海海水

0:01:03.711,0:01:06.876
是来自寒冷的极地地区，[br]而那里的水密度更大。

0:01:07.845,0:01:10.951
如果我们让时光倒流两万年，

0:01:10.975,0:01:12.835
整个地球看上去非常不同。

0:01:12.859,0:01:16.326
我刚刚给你们看的是[br]其中一个巨大变化的漫画示意图，

0:01:16.350,0:01:18.605
那个时代的景象就像这样。

0:01:18.629,0:01:20.311
冰盖要比现在大很多。

0:01:20.335,0:01:23.962
它们覆盖了大面积的陆地，[br]而且延展到各大洋。

0:01:23.986,0:01:26.479
海平面比现在低了120米。

0:01:26.503,0:01:30.047
二氧化碳[水平]比现在要低很多。

0:01:30.071,0:01:33.715
地球上的平均气温比现在[br]大概要低3到5摄氏度，

0:01:33.739,0:01:36.559
而且在极地地区要更加寒冷。

0:01:37.908,0:01:39.362
我想要研究清楚的东西，

0:01:39.386,0:01:41.918
也是我的同事们想要弄明白的东西，

0:01:41.922,0:01:44.345
就是我们如何从那种极端寒冷的气候

0:01:44.345,0:01:47.591
转变成现在我们所享受的[br]这种温暖气候的。

0:01:47.615,0:01:49.674
对冰芯的研究告诉我们，

0:01:49.698,0:01:53.138
从寒冷气候到温暖气候的转变[br]并不是非常平缓的，

0:01:53.152,0:01:57.550
你们可以通过太阳辐射的[br]缓慢增加中推测出来。

0:01:58.153,0:02:01.384
我们可以得出这种结论，[br]是因为如果你在冰盖上钻孔，

0:02:01.408,0:02:04.679
你可以发现按年份分层的冰，[br]就像这幅冰山的图片里。

0:02:04.703,0:02:06.694
你可以看到那些蓝白相间的条纹。

0:02:06.718,0:02:10.344
气体被封闭在这些冰芯里，[br]所以我们可以据此测定二氧化碳。

0:02:10.368,0:02:12.733
所以我们得知[br]以前的二氧化碳水平比现在要低。

0:02:12.757,0:02:14.814
冰的化学组成同样可以告诉我们

0:02:14.814,0:02:17.249
极地地区的气温信息。

0:02:17.273,0:02:20.952
如果你从两万年前穿越到现代，

0:02:20.976,0:02:22.785
你会发现气温出现了增长。

0:02:22.809,0:02:24.434
它不是平缓地增长的。

0:02:24.458,0:02:26.236
有时候气温上升得非常迅速，

0:02:26.260,0:02:27.504
然后就稳定一段时间，

0:02:27.528,0:02:28.793
之后再次迅速上升。

0:02:28.817,0:02:30.841
气温在两极地区有些差异，

0:02:30.865,0:02:33.594
而且二氧化碳水平[br]也以这种跳跃方式增长。

0:02:34.808,0:02:37.854
于是我们可以确定，[br]海洋与这些变化有着密切联系。

0:02:37.878,0:02:40.244
海洋里储存着大量的碳元素，

0:02:40.268,0:02:42.822
比大气中的储量多了大约60倍。

0:02:42.846,0:02:46.048
海洋还有的作用，[br]就是跨赤道地区输送热量，

0:02:46.072,0:02:49.841
而且海洋里富含养分，[br]还提供了极高的初级产能。

0:02:50.142,0:02:53.126
如果我们想要研究[br]深海世界里发生了什么，

0:02:53.150,0:02:54.743
我们真的需要潜入其中，

0:02:54.767,0:02:55.933
看看那里有什么，

0:02:55.957,0:02:57.361
并且开始努力探索。

0:02:57.385,0:03:00.392
这是采自海底山峰的[br]一些精彩镜头，

0:03:00.416,0:03:02.605
这个山峰位于赤道地区的公海，[br]而且远离大陆，

0:03:02.629,0:03:05.609
大概在大西洋底1,000米深处。

0:03:05.633,0:03:08.682
你们是最先欣赏到[br]这个地区的海底的一群人，

0:03:08.706,0:03:10.348
跟我的研究团队差不多。

0:03:11.340,0:03:13.084
你们可能看到的是一些新物种。

0:03:13.108,0:03:14.260
然而我们并不了解。

0:03:14.284,0:03:17.944
你得采集很多样本，[br]然后做非常繁琐的生物学分类。

0:03:17.968,0:03:19.861
你可以看到这些美丽的[br]泡泡糖珊瑚。

0:03:19.885,0:03:22.139
柔软的海星长在这些珊瑚上。

0:03:22.163,0:03:25.219
它们看起来就像珊瑚上[br]延伸出的触手一样。

0:03:25.243,0:03:28.115
这些珊瑚由不同形式的碳酸钙组成，

0:03:28.139,0:03:31.515
在这个巨大的海底山峰的[br]玄武岩上茁壮生长，

0:03:31.539,0:03:34.903
那些颜色很黑的东西，[br]就是变成化石的珊瑚，

0:03:34.927,0:03:36.612
让我们回到过去，

0:03:36.612,0:03:38.610
更仔细聊聊这些珊瑚的故事。

0:03:39.030,0:03:41.515
要做时光旅行，[br]我们得租一条考察船，

0:03:41.539,0:03:44.579
这是詹姆斯·库克号，[br]一艘大洋级的调查船，

0:03:44.603,0:03:45.873
停泊在特纳里夫港口。

0:03:45.897,0:03:47.229
看上去很棒，对吧？

0:03:47.554,0:03:49.384
如果你不是个很好的海员，[br]你会觉得不错的。

0:03:49.702,0:03:52.206
但是有时她看起来更像这样。

0:03:52.230,0:03:55.429
我们正在努力保证[br]珍贵的样品不丢失。

0:03:55.453,0:03:58.270
每个人都手忙脚乱，[br]然后我也严重晕船，

0:03:58.294,0:04:01.288
所以说这不全是有趣的经历，[br]但是总体还是不错的。

0:04:01.312,0:04:03.898
我们必须要成为很好的测绘师[br]才能做这个工作。

0:04:03.922,0:04:07.661
你不可能在处处都找到[br]如此丰富的珊瑚储量。

0:04:07.685,0:04:10.725
我们得走遍世界、潜入深海寻找，

0:04:10.749,0:04:13.063
但是我们必须得找到正确的地方。

0:04:13.087,0:04:17.323
我们刚刚看到一个世界地图，[br]上面重叠着我们去年的航线。

0:04:17.990,0:04:19.386
那是一个为期七周的航程，

0:04:19.410,0:04:21.434
这就是我们自己做的地图，

0:04:21.458,0:04:25.529
在七周时间里，我们描绘了[br]大约75,000平方公里的海底地图，

0:04:25.553,0:04:28.075
但那也只是整个海底的微小部分。

0:04:28.099,0:04:29.868
我们自西向东航行，

0:04:29.892,0:04:33.392
穿过的一些海域，[br]在世界地图上没有任何特征可言，

0:04:33.416,0:04:36.673
但是这里的一些山峰[br]其实可以跟珠穆朗玛峰相提并论。

0:04:36.697,0:04:38.626
我们在船上制作的地图，

0:04:38.650,0:04:40.642
大概有100米左右的分辨率，

0:04:40.666,0:04:43.555
这已经足够让我们[br]选定地址放置测绘仪器，

0:04:43.579,0:04:45.493
但是想要看得更清楚就不是很够。

0:04:45.517,0:04:48.239
为了使图像更清晰，[br]我们要操纵遥控的深潜器，

0:04:48.263,0:04:50.477
到距离海底5米左右的深处。

0:04:50.501,0:04:53.700
如果我们这么做，我们可以得到[br]海平面以下数千米处

0:04:53.700,0:04:55.834
分辨率小至1米的高清图像。

0:04:55.858,0:04:57.675
这就是一台遥控深潜器，

0:04:57.699,0:05:00.010
科研级别的深潜器。

0:05:00.034,0:05:02.516
你可以在它顶部看到一排大灯。

0:05:02.540,0:05:05.595
上面还有高清摄影机、操纵臂，

0:05:05.619,0:05:08.532
还有各种小盒子、小零件[br]来收集海底样本。

0:05:09.087,0:05:12.805
这是我们航程的第一次深潜，

0:05:12.829,0:05:14.535
机器潜到大洋深处。

0:05:14.559,0:05:15.816
我们让它尽快下潜，

0:05:15.816,0:05:19.179
使它不会受其它过往船只的影响。

0:05:19.203,0:05:20.401
我们不断下潜，

0:05:20.425,0:05:22.599
这就是你们可以看到的东西。

0:05:22.623,0:05:26.123
这些是大小达到数米的深海海绵。

0:05:26.817,0:05:31.065
这是个游动的海参——[br]其实是一个小的海底蛞蝓。

0:05:31.089,0:05:32.276
这些是慢镜头。

0:05:32.300,0:05:34.689
我展示的大部分视频资料[br]都是加速播放的，

0:05:34.713,0:05:36.641
因为这些过程都耗时很长。

0:05:37.474,0:05:40.413
这也是一个漂亮的海参。

0:05:40.897,0:05:43.533
接下来你们看到的这个动物[br]是一个很大的惊喜。

0:05:43.533,0:05:46.459
我从来没见过任何类似的东西，[br]这让我们所有人都震惊了。

0:05:46.459,0:05:49.681
我们已经连续工作了15个小时，[br]都累得很不耐烦了，

0:05:49.681,0:05:53.022
突然这个巨大的海怪[br]缓缓从我们旁边游过。

0:05:53.022,0:05:56.908
它叫做“火体虫”，[br]或者说是一种寄生性尾索动物。

0:05:56.932,0:05:58.719
这可不是我们要找的东西。

0:05:58.743,0:06:01.389
我们在搜寻珊瑚，[br]深海里的珊瑚。

0:06:02.194,0:06:04.492
你们过一会儿就会[br]看到一张珊瑚的照片。

0:06:04.516,0:06:07.151
它很小，只有5厘米高。

0:06:07.175,0:06:10.493
它是由碳酸钙构成的，[br]你们可以看到它的触手，

0:06:10.517,0:06:12.648
在洋流之中摆动。

0:06:13.180,0:06:16.291
像这样的有机体[br]一般可以存活100年。

0:06:16.315,0:06:19.855
在它生长过程中，[br]它从海洋中吸收化学成分。

0:06:19.879,0:06:22.085
这些化学成分，[br]或是说化学成分的量，

0:06:22.109,0:06:24.783
取决于海水温度，还有pH值，

0:06:24.807,0:06:26.353
以及水中的养分。

0:06:26.377,0:06:29.611
如果我们可以理解[br]这些化学成分如何进入生物骨架，

0:06:29.635,0:06:32.133
我们就可以采集样本、回溯历史，

0:06:32.157,0:06:35.301
重现古代海洋的图景。

0:06:35.325,0:06:38.761
现在你们可以看到我们在用[br]抽真空系统收集那个珊瑚样本，

0:06:38.785,0:06:41.386
然后把样本放在容器里。

0:06:41.410,0:06:43.469
我应该补充一下，[br]我们可以做得非常仔细。

0:06:43.493,0:06:45.878
这类有机体有些可以活得更长。

0:06:45.902,0:06:50.044
这是一种名叫“黑树”的黑角珊瑚，[br]在夏威夷海域500米深处找到，

0:06:50.044,0:06:52.590
照片是由我的同事[br]布兰登·洛克拍摄的。

0:06:52.614,0:06:54.657
四千年可是很长的时间啊。

0:06:54.962,0:06:58.097
如果你从这种珊瑚中[br]摘取一段枝条，然后把它打磨，

0:06:58.121,0:07:00.414
这张图横向大约有100微米宽。

0:07:00.763,0:07:03.254
布兰登对这个珊瑚做了横切分析，

0:07:03.278,0:07:05.084
你们可以看到横向的标记，

0:07:05.108,0:07:08.067
他由此证明了这其实是珊瑚的年轮，

0:07:08.091,0:07:10.004
所以说即使在[br]海平面以下500米深处，

0:07:10.028,0:07:12.796
珊瑚可以记录季节的更替，

0:07:12.820,0:07:14.552
这其实是挺惊人的。

0:07:14.576,0:07:18.374
然而四千年不足以让我们[br]回到最后一个冰川极盛期。

0:07:18.398,0:07:19.556
那么我们怎么办呢？

0:07:19.580,0:07:21.587
我们潜入海中寻找化石样本。

0:07:22.180,0:07:25.111
其实这就是为什么[br]我在研究团队里特别不受人欢迎。

0:07:25.135,0:07:26.285
所以潜到海底，

0:07:26.309,0:07:27.927
到处都是巨大的鲨鱼，

0:07:27.951,0:07:30.449
还有火体虫、游动的海蛞蝓，

0:07:30.473,0:07:31.744
以及巨大的海绵，

0:07:31.768,0:07:34.363
但是我要求每个人都[br]潜到这死气沉沉的化石区，

0:07:34.387,0:07:37.943
然后花很长的时间[br]在海底铲来铲去。

0:07:37.967,0:07:41.332
我们拾取所有的珊瑚样本，[br]把它们带回来，然后做分类。

0:07:41.356,0:07:43.651
但是每一个样本都来自不同的时代，

0:07:43.675,0:07:45.576
如果我们可以知道它们有多古老，

0:07:45.600,0:07:48.112
然后我们去测定[br]其中的化学信号，

0:07:48.136,0:07:49.558
这就可以帮助我们

0:07:49.582,0:07:52.065
研究出古代海洋中[br]发生了怎样的事。

0:07:52.558,0:07:54.262
请看左侧的照片，

0:07:54.286,0:07:57.318
我对珊瑚做了一份纵切片，[br]很仔细地打磨，

0:07:57.342,0:07:59.312
之后拍摄了光学影像。

0:07:59.336,0:08:00.488
在右侧的照片中，

0:08:00.512,0:08:03.612
我们提取了同一片珊瑚，[br]将它放进核反应堆，

0:08:03.636,0:08:04.788
诱发核裂变反应，

0:08:04.812,0:08:06.443
每一次都会产生一些衰减，

0:08:06.467,0:08:08.449
你可以在珊瑚中看到一些标记，

0:08:08.473,0:08:10.362
我们可以据此判断[br]铀元素的分布情况。

0:08:10.386,0:08:11.537
我们为什么要这么做呢？

0:08:11.561,0:08:13.848
铀是一种很不被重视的元素，

0:08:13.872,0:08:15.031
但是我非常喜欢它。

0:08:15.055,0:08:16.751
这种衰减帮助我们研究出

0:08:16.751,0:08:19.830
海洋中何时发生了何事，[br]某种成分有多大的量。

0:08:19.854,0:08:21.426
如果你们还记得我开头所讲的，

0:08:21.426,0:08:24.273
这就是我们思考气候问题时[br]想要进一步研究的东西。

0:08:24.273,0:08:26.564
所以我们用激光去分析铀元素，

0:08:26.588,0:08:29.373
以及珊瑚中所含的，[br]铀的副产物钍元素，

0:08:29.397,0:08:32.036
由此我们得知这些化石的精确年龄。

0:08:32.742,0:08:34.934
这个漂亮的南极洋动画，

0:08:34.958,0:08:38.093
展现了我们如何利用这些珊瑚

0:08:38.117,0:08:42.188
来提取古代海洋的反馈信息。

0:08:42.212,0:08:44.638
这个由莱恩·阿伯纳西制作的动画中，

0:08:44.662,0:08:47.060
你们可以看到表面海水的密度分布。

0:08:47.481,0:08:49.518
这只是一年的数据，

0:08:49.542,0:08:52.152
但是各位已经可以看出[br]南极洋非常动态的变化。

0:08:52.500,0:08:55.907
尤其是方框中的德雷克海峡，[br]

0:08:55.931,0:08:58.368
这里洋流交汇非常强烈，

0:08:58.392,0:09:01.004
其实是世界上[br]最强的洋流之一。

0:09:01.028,0:09:03.235
洋流从西到东穿过海峡。

0:09:03.259,0:09:04.608
洋流在此处汹涌地交汇，

0:09:04.632,0:09:07.504
因为它经过了那些[br]巨大的海底山峰，

0:09:07.528,0:09:12.009
这就让二氧化碳和热量[br]与大气进行交换。

0:09:12.033,0:09:15.540
本质上，海洋系统[br]通过南极洋进行“呼吸”作用。

0:09:16.865,0:09:22.329
我们在这个南极的海峡[br]来回穿行，采集珊瑚样本，

0:09:22.353,0:09:25.380
从我的铀元素年代测定结果，[br]我们得到了很惊人的结论：[br]

0:09:25.404,0:09:27.907
从冰期到间冰期的过渡期，

0:09:27.931,0:09:31.060
这些珊瑚从南方迁移到了北方。

0:09:31.084,0:09:32.291
我们并不知道为什么，

0:09:32.315,0:09:34.378
但是我们认为这与[br]食物来源有一些关联，

0:09:34.378,0:09:36.845
或者是海水中的氧气含量。

0:09:37.718,0:09:38.477
所以讲到这儿，

0:09:38.477,0:09:40.629
我接下来要展示，[br]我们从南极洋的珊瑚中

0:09:40.629,0:09:42.823
得出的有关气候的结论。

0:09:42.823,0:09:46.372
我们在海底山脉中游走，[br]我们采集了细小的珊瑚化石。

0:09:46.372,0:09:48.372
这是我的图解。

0:09:48.372,0:09:50.041
在分析了珊瑚之后，

0:09:50.041,0:09:51.858
我们认为，在冰川期时，

0:09:51.858,0:09:55.364
南极洋的深处碳元素非常丰富，

0:09:55.388,0:09:58.077
并且一层低密度海水浮在大洋表面。

0:09:58.101,0:10:00.894
这就阻止了二氧化碳从海洋中逸出。

0:10:01.752,0:10:04.344
我们之后发现了一些[br]中等年龄的珊瑚，

0:10:04.368,0:10:08.948
它们告诉我们，洋流的激烈交汇[br]发生在气候过渡期的中段。

0:10:08.972,0:10:11.439
这让深海中的碳元素得以逸出。

0:10:12.154,0:10:15.253
那么如果我们研究[br]更接近现代的珊瑚，

0:10:15.277,0:10:17.531
或者我们干脆马上就潜到海里，

0:10:17.555,0:10:19.761
然后研究珊瑚的化学成分，

0:10:19.785,0:10:23.779
我们可以看到现在是[br]二氧化碳进行进出交换的时代。

0:10:23.803,0:10:25.877
所以这就是我们利用珊瑚化石

0:10:25.901,0:10:27.843
来研究环境变化的方法。

0:10:29.827,0:10:31.961
那么我给大家展示最后一张幻灯片。

0:10:31.985,0:10:35.908
这是从最开始我播放的视频中[br]截取的一张图片。

0:10:35.932,0:10:38.044
这是一个异常美丽的珊瑚花园。

0:10:38.068,0:10:40.626
我们根本没有想象到[br]会发现如此之美的东西。

0:10:40.650,0:10:42.534
这里有数千米深。

0:10:42.558,0:10:43.932
这里有全新的物种。

0:10:44.416,0:10:46.315
这就是一个美丽的圣地。

0:10:46.339,0:10:47.720
这其中有很多化石，

0:10:47.744,0:10:50.435
现在我教会大家[br]去欣赏这些化石珊瑚，

0:10:50.459,0:10:51.674
沉睡在海底深处。

0:10:51.698,0:10:54.564
所以说下一次当你有幸飞过大洋时，

0:10:54.588,0:10:55.997
或者是航行在海洋之上，

0:10:56.021,0:10:58.688
请各位记得——[br]海底世界有崇山峻岭，

0:10:58.712,0:11:00.579
无人领略过它的壮美，

0:11:00.603,0:11:02.220
海底世界还有美丽的珊瑚。

0:11:02.244,0:11:03.395
谢谢各位。

0:11:03.419,0:11:05.249
（掌声）