1
00:00:00,746 --> 00:00:01,993
我是一個海洋化學家

2
00:00:01,993 --> 00:00:04,342
我關注現在的海洋變化

3
00:00:04,366 --> 00:00:07,366
我關注過去的海洋變化

4
00:00:07,390 --> 00:00:09,434
我探索過去的法則

5
00:00:09,434 --> 00:00:12,629
是利用已經變成化石的深海珊瑚的遺骸

6
00:00:12,653 --> 00:00:15,295
你可以看到在我身後 其中一張珊瑚的照片

7
00:00:15,319 --> 00:00:19,745
我們在毗鄰南極洲幾千米之下的深海處找到它

8
00:00:19,769 --> 00:00:23,311
因此 如果你在熱帶旅遊的時候能夠有幸看到一些珊瑚

9
00:00:23,311 --> 00:00:24,878
會發現二者很不一樣

10
00:00:25,692 --> 00:00:26,882
我真誠地希望我的演說

11
00:00:26,882 --> 00:00:29,482
能夠為你帶來一個四維的海洋

12
00:00:29,482 --> 00:00:30,589
二維的海洋

13
00:00:30,589 --> 00:00:34,832
比如這張美麗的海洋表面溫度的二維的圖像

14
00:00:35,104 --> 00:00:39,128
这是由卫星拍摄的 所以拥有极好的空间辨析度

15
00:00:39,898 --> 00:00:42,764
图片上关于整体的特征极其容易了解

16
00:00:42,788 --> 00:00:46,452
赤道地区比较温暖 因为那裡接收了更多的阳光

17
00:00:46,476 --> 00:00:49,162
极地地区比较严寒 因为那裡光照稀少

18
00:00:49,186 --> 00:00:53,657
这让巨大的冰盖在南极洲和北半球上部形成

19
00:00:54,299 --> 00:00:57,717
如果你俯冲入深海之中 或者把你的脚趾放进海里

20
00:00:57,721 --> 00:00:59,714
你就知道越往下水温越低

21
00:00:59,714 --> 00:01:03,561
那是大多是因为流動在海洋深處的海水

22
00:01:03,561 --> 00:01:06,576
来自寒冷的极地地区 它们的密度更高

23
00:01:07,845 --> 00:01:10,951
如果我们進行時間旅行 回到两万年前

24
00:01:10,975 --> 00:01:12,829
会发现地球看起来有很大不同

25
00:01:12,829 --> 00:01:14,870
如果你真的回到那麼久以前的地球

26
00:01:14,870 --> 00:01:18,615
将会看到我用图像给你们展现其中一个最大的不同之处

27
00:01:18,619 --> 00:01:20,311
冰川面積更大

28
00:01:20,315 --> 00:01:23,992
它們覆蓋了很多的陸地 而且延伸到了海洋

29
00:01:23,992 --> 00:01:26,499
海平面比现在低了120米

30
00:01:26,503 --> 00:01:30,077
二氧化碳含量也比現在低了許多

31
00:01:30,077 --> 00:01:33,709
所以可能全球平均氣溫要低了3到5度

32
00:01:33,709 --> 00:01:36,559
在極地地區要更加寒冷

33
00:01:37,908 --> 00:01:39,386
我希望了解的

34
00:01:39,386 --> 00:01:41,632
我的其他同事們希望了解的

35
00:01:41,632 --> 00:01:44,105
是我們的地球怎麼從一個極寒的星球

36
00:01:44,105 --> 00:01:46,861
變成一個适宜人类居住的家園

37
00:01:47,615 --> 00:01:49,668
通過對冰核的探索

38
00:01:49,668 --> 00:01:53,508
我們了解到這一個從嚴寒到溫暖的轉變過程並不平穩

39
00:01:53,508 --> 00:01:57,550
這也可以從緩慢增長的太陽輻射推測出來

40
00:01:58,153 --> 00:01:59,648
而我們從冰核中得到這些結論

41
00:01:59,648 --> 00:02:00,978
因為如果你鑽入到冰川深處

42
00:02:00,978 --> 00:02:03,168
就能看到年復一年形成的冰層

43
00:02:03,168 --> 00:02:04,683
在冰川上它們肉眼可見

44
00:02:04,683 --> 00:02:06,758
你能看到那些藍白相間的層

45
00:02:06,758 --> 00:02:08,618
氣體被困在冰核之中

46
00:02:08,618 --> 00:02:10,498
所以我們可以測量氣體中CO2的含量

47
00:02:10,498 --> 00:02:12,733
因此我們知道過去的CO2含量要低得多

48
00:02:12,757 --> 00:02:13,994
而且冰的元素組成

49
00:02:13,994 --> 00:02:17,249
也告訴我們過去極地的溫度信息

50
00:02:17,273 --> 00:02:20,926
如果你的思緒从20,000年前回到现在

51
00:02:20,926 --> 00:02:22,769
你會發現溫度上升了

52
00:02:22,769 --> 00:02:24,434
它提升得並不平穩

53
00:02:24,438 --> 00:02:26,220
有時候它迅速上升

54
00:02:26,220 --> 00:02:27,368
接著是穩定狀態

55
00:02:27,368 --> 00:02:28,793
然後再次迅速上升

56
00:02:28,797 --> 00:02:30,835
兩極的狀況有所不同

57
00:02:30,835 --> 00:02:33,594
而CO2含量同樣猛漲

58
00:02:34,808 --> 00:02:37,818
所以我們相當確定海洋影響了這個過程

59
00:02:37,818 --> 00:02:40,218
海洋儲存了大量的碳元素

60
00:02:40,218 --> 00:02:42,816
大約是空氣中的60倍

61
00:02:42,816 --> 00:02:46,012
海洋也影響了热量跨越赤道传播

62
00:02:46,012 --> 00:02:49,841
而且它富有養分 控制了初級生產力

63
00:02:50,142 --> 00:02:53,120
所以我們想弄明白深海中到底發生了什麼事情

64
00:02:53,120 --> 00:02:54,727
我們真的需要下到那裡

65
00:02:54,727 --> 00:02:55,837
看看有什麼事物

66
00:02:55,837 --> 00:02:57,325
然後開始挖掘與探索

67
00:02:57,325 --> 00:03:00,386
這是一些美麗的海丘的影像

68
00:03:00,386 --> 00:03:01,855
在公海海域大概一千米深處

69
00:03:01,855 --> 00:03:05,609
在鄰近赤道 遠離陸地的大西洋海域

70
00:03:05,613 --> 00:03:08,676
你們是第一批看到這海底一隅的人

71
00:03:08,676 --> 00:03:10,348
和我的團隊一起

72
00:03:11,340 --> 00:03:13,084
你可能已經看到了新物種

73
00:03:13,098 --> 00:03:13,704
也許吧

74
00:03:13,704 --> 00:03:17,944
你需要收集樣本然後進行認真的分類

75
00:03:17,968 --> 00:03:19,861
你可以看到美麗的泡泡珊瑚

76
00:03:19,865 --> 00:03:22,133
那裡有柔軟的海星生長在上面

77
00:03:22,133 --> 00:03:24,853
那看起來就像珊瑚裡伸出了觸手

78
00:03:24,853 --> 00:03:28,109
那裡有由各種形式的碳酸鈣組成的珊瑚

79
00:03:28,109 --> 00:03:31,509
生長在巨大的海底玄武岩山脈上

80
00:03:31,509 --> 00:03:34,897
而那些黑色物質是變成化石的珊瑚

81
00:03:34,897 --> 00:03:36,622
隨著我們對過去的探究

82
00:03:36,622 --> 00:03:38,610
我们也會對它們進行更多的討論

83
00:03:39,030 --> 00:03:41,509
為了完成這件事 我們要租一艘科研船

84
00:03:41,509 --> 00:03:44,573
這是James Cook 一艘遠洋探索船舶

85
00:03:44,573 --> 00:03:45,873
它停泊在特納夫利島

86
00:03:45,887 --> 00:03:47,229
看起來美極了 對吧？

87
00:03:47,554 --> 00:03:49,384
然而 如果你不是一名好的船員

88
00:03:49,702 --> 00:03:52,200
有時候情況更多是這樣的

89
00:03:52,200 --> 00:03:55,283
為了不要錯過一個珍貴的樣本

90
00:03:55,283 --> 00:03:58,264
所有人來回跑動 我劇烈地暈船

91
00:03:58,264 --> 00:04:01,288
所以這並不總是很愉快的 但總體來說它是

92
00:04:01,292 --> 00:04:03,898
為了做這件事 我們必須成為非常優秀的製圖人

93
00:04:03,902 --> 00:04:07,645
你不可能在所有地方都看到那樣壯觀的大片珊瑚

94
00:04:07,645 --> 00:04:10,709
隻有在極少數的 深海的地方才能看到

95
00:04:10,709 --> 00:04:13,063
但我們迫切地需要找到正確的地方

96
00:04:13,067 --> 00:04:17,243
我們參考一張標明去年巡遊路線的世界地圖

97
00:04:17,990 --> 00:04:19,380
這是一次持續七周的巡遊

98
00:04:19,380 --> 00:04:21,444
而這是我們自己製作的

99
00:04:21,458 --> 00:04:24,703
關於75,000平方千米的海底的地圖

100
00:04:24,703 --> 00:04:25,553
它是花費7周的成果

101
00:04:25,553 --> 00:04:28,069
但這只是海底很小的一部分

102
00:04:28,069 --> 00:04:29,852
我們從西邊走到東邊

103
00:04:29,852 --> 00:04:33,392
走過在過於簡略的世界地圖上看起來毫無特點的海洋

104
00:04:33,406 --> 00:04:36,667
但事實上這些海洋底部的山脈與珠穆朗瑪峰一樣巨大

105
00:04:36,667 --> 00:04:38,640
有了這張我們在船上繪製的地圖

106
00:04:38,640 --> 00:04:40,642
我們得到了100米的分辨率

107
00:04:40,646 --> 00:04:43,549
足以讓我們選擇一個區域並布置我們的儀器

108
00:04:43,549 --> 00:04:45,497
但不足以讓我們看到太多的東西

109
00:04:45,497 --> 00:04:48,239
為了看到更多 我們需要让遠程遙控機器人

110
00:04:48,243 --> 00:04:50,471
遊動在大概距海底5米的地方

111
00:04:50,471 --> 00:04:51,450
如果我們這樣做

112
00:04:51,450 --> 00:04:55,828
我們就能夠在數千米之下的海底得到1米的分辨率

113
00:04:55,828 --> 00:04:57,669
這是我們的遠程遙控機器人

114
00:04:57,669 --> 00:05:00,034
一個研究型的機器人媒介

115
00:05:00,034 --> 00:05:02,530
你可以在它的頭上看到一列的大燈

116
00:05:02,530 --> 00:05:05,589
和高清攝像機以及人工機械臂

117
00:05:05,589 --> 00:05:08,532
許多箱子之類的東西來收集樣品

118
00:05:09,087 --> 00:05:11,207
終於到了我們在這個特殊的巡遊中

119
00:05:11,207 --> 00:05:12,829
第一次入海的時候

120
00:05:12,829 --> 00:05:14,529
猛潛入海洋

121
00:05:14,529 --> 00:05:15,656
我們下潛地很快

122
00:05:15,656 --> 00:05:19,173
來保證機器人不會被任何其他船隻影響

123
00:05:19,173 --> 00:05:20,385
然後我們持續下潛

124
00:05:20,385 --> 00:05:22,593
這就是在海水中你能夠看到的景象

125
00:05:22,593 --> 00:05:26,123
這是一隻米級的深海海綿

126
00:05:26,817 --> 00:05:28,659
一個正在海洋中徜徉的海參

127
00:05:28,659 --> 00:05:31,089
本質上也就是一個小小的海洋鼻涕蟲

128
00:05:31,089 --> 00:05:32,270
這個影像被放慢了

129
00:05:32,270 --> 00:05:34,483
大多數我展現給你們的影像都是快進的

130
00:05:34,483 --> 00:05:36,641
因為所有的這些拍攝花費了大量的時間

131
00:05:37,474 --> 00:05:40,413
這也是一個漂亮的海參

132
00:05:40,897 --> 00:05:43,633
而這個將要出現的生物是給我們帶來了巨大的驚喜

133
00:05:43,633 --> 00:05:46,519
我從來沒有見過這樣的生物 它讓我們都很驚訝

134
00:05:46,519 --> 00:05:49,501
在這時我們已經工作了15個小時 都處於亢奮的狀態

135
00:05:49,501 --> 00:05:52,962
突然這個巨大的海洋怪物蠕動着經過

136
00:05:52,962 --> 00:05:55,132
它被稱為火體蟲 或者群體性被囊動物

137
00:05:55,132 --> 00:05:56,932
隨你怎麼叫

138
00:05:56,932 --> 00:05:58,693
但是這不是我們在尋找的生物

139
00:05:58,693 --> 00:06:01,389
我們在尋找着珊瑚 深海的珊瑚

140
00:06:02,194 --> 00:06:04,416
你將會看到一張深海珊瑚的照片

141
00:06:04,416 --> 00:06:07,151
它很小 大概只有5釐米高

142
00:06:07,155 --> 00:06:08,957
它由碳酸鈣構成

143
00:06:08,957 --> 00:06:12,648
你可以看到它的那些小觸手隨着洋流飄動

144
00:06:13,180 --> 00:06:16,291
它大概已經生活了幾百年了

145
00:06:16,295 --> 00:06:19,839
當它生長的時候 它會吸收海洋中的元素

146
00:06:19,839 --> 00:06:20,879
而海洋中的元素種類

147
00:06:20,879 --> 00:06:22,109
或者元素含量

148
00:06:22,109 --> 00:06:24,559
取決於溫度 取決於酸堿度

149
00:06:24,559 --> 00:06:26,399
也取決於海洋中的養分

150
00:06:26,399 --> 00:06:29,605
如果我們能夠明白這些元素是怎麼進到珊瑚遺骨里的

151
00:06:29,605 --> 00:06:32,107
我們就能通過收集化石樣品

152
00:06:32,107 --> 00:06:35,301
重新構建過去的海洋景觀

153
00:06:35,305 --> 00:06:38,731
現在你能夠看到我們在用真空吸器收集珊瑚

154
00:06:38,731 --> 00:06:41,380
將它放進一個樣品收集箱

155
00:06:41,380 --> 00:06:43,473
應當說明的是 我們非常小心地做這件事

156
00:06:43,473 --> 00:06:45,902
有些海底生物甚至活得更久

157
00:06:45,902 --> 00:06:48,188
這是一張珊瑚黑礁的照片

158
00:06:48,188 --> 00:06:50,074
是由我的同事Brendan Roark

159
00:06:50,074 --> 00:06:52,424
在夏威夷海域500米水下拍攝的

160
00:06:52,424 --> 00:06:54,657
4000年很漫長

161
00:06:54,962 --> 00:06:58,097
從這些珊瑚礁上取下一條枝條並將它處理乾淨

162
00:06:58,101 --> 00:07:00,414
它大概有100微米長

163
00:07:00,763 --> 00:07:03,254
Brendan對這些珊瑚礁進行了一系列的分析

164
00:07:03,258 --> 00:07:05,078
你們可以看到那些痕跡

165
00:07:05,078 --> 00:07:08,051
他發現那真真切切是年齡層

166
00:07:08,051 --> 00:07:10,004
所以即使生活在500米水深下

167
00:07:10,018 --> 00:07:12,800
珊瑚也能夠記錄季節性變化

168
00:07:12,800 --> 00:07:14,546
這十分令人驚艷

169
00:07:14,546 --> 00:07:18,368
但4000年還不足以讓我們回到末次冰盛期

170
00:07:18,368 --> 00:07:19,550
那麼我們該怎麼做呢？

171
00:07:19,550 --> 00:07:21,587
我們要繼續收集化石樣品

172
00:07:22,180 --> 00:07:25,085
這讓我在我的隊伍里很不得人心

173
00:07:25,085 --> 00:07:26,285
我們一直在海底前進

174
00:07:26,289 --> 00:07:27,941
到處都是巨大的鯊魚

175
00:07:27,941 --> 00:07:30,333
有火體蟲 有遊動的海參

176
00:07:30,333 --> 00:07:31,708
有巨大的海綿

177
00:07:31,708 --> 00:07:34,337
但是我讓所有人去到那死氣沉沉的化石區域

178
00:07:34,337 --> 00:07:37,927
花上幾個世紀的時間時間 在海底鏟來鏟去

179
00:07:37,927 --> 00:07:41,306
然後我們帶回所有的珊瑚樣品 將它們分類

180
00:07:41,306 --> 00:07:43,635
每一株珊瑚的年代都是不同的

181
00:07:43,635 --> 00:07:45,550
但是如果我們能夠發現它們到底生活了多久

182
00:07:45,550 --> 00:07:48,096
我們就能量化那些化學信號

183
00:07:48,096 --> 00:07:49,542
這幫助我們了解

184
00:07:49,542 --> 00:07:52,065
過去的海洋到底發生了什麼

185
00:07:52,558 --> 00:07:54,286
所以在左邊的這張圖片

186
00:07:54,286 --> 00:07:57,282
我從珊瑚上取下了一小片 並十分小心地清潔它

187
00:07:57,282 --> 00:07:59,312
然後拍了一張光學圖像

188
00:07:59,326 --> 00:08:00,472
右邊這張圖

189
00:08:00,472 --> 00:08:03,612
我再取了這個珊瑚的一小片 把它放進核反應堆

190
00:08:03,616 --> 00:08:04,782
激發核裂變

191
00:08:04,782 --> 00:08:06,443
經過足夠長的時間它開始衰變

192
00:08:06,457 --> 00:08:08,123
你看到那些在珊瑚上的痕跡

193
00:08:08,123 --> 00:08:10,206
是肉眼可見的珊瑚中鈾的分布

194
00:08:10,206 --> 00:08:11,531
我們為什麼要做這樣的事情呢？

195
00:08:11,531 --> 00:08:13,842
鈾是一種很不常見的元素

196
00:08:13,842 --> 00:08:15,025
但我愛死它了

197
00:08:15,025 --> 00:08:19,827
它的衰變幫助我們了解海洋中事情發生的頻率和時間

198
00:08:19,827 --> 00:08:21,102
如果你還記得的話

199
00:08:21,102 --> 00:08:23,682
這就是我們為了探索氣候想要得到的數據

200
00:08:23,682 --> 00:08:26,469
所以我們用激光去探測珊瑚中的鈾元素

201
00:08:26,469 --> 00:08:28,654
以及它的其中一個衰變產物釷

202
00:08:28,654 --> 00:08:31,313
這能告訴我們這些化石的確切壽命

203
00:08:32,383 --> 00:08:34,856
這是一張美麗的南部海洋的動畫

204
00:08:34,856 --> 00:08:37,954
我將會利用它來說明我們如何利用這些珊瑚

205
00:08:37,954 --> 00:08:41,893
獲得遠古海洋的訊息

206
00:08:41,898 --> 00:08:45,822
在這個動圖中你可以看出表面海水的密度

207
00:08:45,822 --> 00:08:47,198
我的同事Ryan Abernathey製作了它

208
00:08:47,198 --> 00:08:49,400
上面隻展現了一年的數據

209
00:08:49,400 --> 00:08:52,132
但你可以看到南部的海洋有多麼的活力四射

210
00:08:52,132 --> 00:08:53,912
那些強烈的交匯

211
00:08:53,912 --> 00:08:57,577
特別是在圖中用黑色方框圈出來的大渡海的地區

212
00:08:58,907 --> 00:09:00,878
世界上最強的洋流之一

213
00:09:00,878 --> 00:09:02,514
從那裡自西向東穿過

214
00:09:02,514 --> 00:09:04,732
洶湧的洋流在那裡交匯

215
00:09:04,732 --> 00:09:06,688
因為它們在那些巨大的海底山脈上方流動

216
00:09:06,688 --> 00:09:11,914
而這個過程讓CO2和熱量在海洋和大氣間交換

217
00:09:11,914 --> 00:09:15,299
形象地說 就像海洋在通過南大洋呼吸著

218
00:09:16,899 --> 00:09:22,300
我們來來回回地在南極洲航路上收集珊瑚

219
00:09:22,300 --> 00:09:25,229
在對珊瑚的鈾年代測定中 發現了一件很令人驚訝的事情

220
00:09:25,229 --> 00:09:27,430
這些珊瑚從南部遷徙到了北部

221
00:09:27,430 --> 00:09:30,987
正在這個世界處於冰河期與間冰期的轉換期的時候

222
00:09:30,987 --> 00:09:32,080
我們不知道為什麼

223
00:09:32,080 --> 00:09:33,981
也許與食物來源有關

224
00:09:33,981 --> 00:09:36,384
或者是海水中的氧氣含量有關

225
00:09:37,355 --> 00:09:38,365
所以問題來了

226
00:09:38,365 --> 00:09:40,493
我會說明利用那些南大洋里的珊瑚

227
00:09:40,493 --> 00:09:41,945
我們到底發現了什麼

228
00:09:42,619 --> 00:09:44,199
我們徹底探索海底山脈

229
00:09:44,199 --> 00:09:46,029
收集那些小小的珊瑚化石

230
00:09:46,029 --> 00:09:48,078
那是我們的證據

231
00:09:48,078 --> 00:09:49,718
基於對珊瑚成分的分析

232
00:09:49,718 --> 00:09:51,717
我們認為在遙遠的冰河時期

233
00:09:51,717 --> 00:09:55,104
南大洋深處儲存了大量的碳元素

234
00:09:55,104 --> 00:09:58,014
但是有一層低密度的層覆蓋在那些碳元素上

235
00:09:58,014 --> 00:10:00,597
阻止了CO2從海洋中釋放出來

236
00:10:01,707 --> 00:10:04,224
我們隨後找到了那些處於中間年齡的珊瑚樣本

237
00:10:04,224 --> 00:10:08,464
它告訴我們海洋在氣候變化的中期匯合

238
00:10:08,464 --> 00:10:11,918
這讓碳元素從深海中被釋放

239
00:10:12,218 --> 00:10:15,389
而如果我們分析現今的珊瑚成分

240
00:10:15,389 --> 00:10:17,253
也就是下到海洋里去

241
00:10:17,253 --> 00:10:19,351
并測量珊瑚的化學成分

242
00:10:19,351 --> 00:10:23,671
就會發現我們處於一個碳元素可以自由交換的年代

243
00:10:23,671 --> 00:10:25,829
我們利用珊瑚化石

244
00:10:25,829 --> 00:10:28,017
幫助我們了解環境

245
00:10:29,657 --> 00:10:31,893
所以我想為你展現著最後一張幻燈片

246
00:10:31,893 --> 00:10:35,491
是一張一開始我呈現給你們的影像中的一張截圖

247
00:10:35,491 --> 00:10:38,038
這是一個壯觀的珊瑚王國

248
00:10:38,038 --> 00:10:40,444
我們恐怕再也見不到比這還美麗的事物

249
00:10:40,444 --> 00:10:42,416
在幾千米的水下

250
00:10:42,416 --> 00:10:43,494
有新奇的物種

251
00:10:44,374 --> 00:10:46,412
那真是一個美麗的地方

252
00:10:46,412 --> 00:10:47,705
那其中還有化石

253
00:10:47,705 --> 00:10:51,020
我剛剛告訴了你們海底化石的奧秘

254
00:10:51,340 --> 00:10:54,755
所以以後當你們飛越大洋

255
00:10:54,755 --> 00:10:56,014
或者在海上航行的時候

256
00:10:56,014 --> 00:10:56,931
要想想——

257
00:10:56,931 --> 00:10:58,949
你身下有巨大的海底山脈

258
00:10:58,949 --> 00:11:00,587
沒有人層看見過它們

259
00:11:00,587 --> 00:11:02,318
在山上長著美麗的珊瑚

260
00:11:02,318 --> 00:11:03,709
謝謝

261
00:11:03,709 --> 00:11:04,920
（鼓掌）