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第13章 善变的自然——地理之谜(1)

1.奇异的红潮和黑潮

1957年6月,在阿拉伯海上,前苏联有一艘货船沿着科伦坡一亚丁航线行驶。不知道过了多产时间,人们发现船头好像撞到什么密集的东西。船长立即跑上舰桥去看个究竟,令他大吃一惊的是,蓝色的海水突然变成了红褐色,中间还夹杂着银光闪闪的东西。原来货船驶进了密密麻麻的死鱼群。据估计,这些死亡的鱼群达800万吨之多。

1980年5月,中国的湛江港湾也出现过大面积“红潮”现象。当时死去的鱼虾都漂浮在海上,枯萎的海藻充斥着航道,轮船穿过时溅起的泡沫达几千米。对于这种情况,人们伤透脑筋。那散发的臭味,几乎要使人窒息,此外,人们还得花费很多劳力去把死鱼处理掉。

究竟是什么引起的这种突然出现的海洋生物漂浮现象呢,原因很多,有可能是海底火山爆发,或地震引起海啸,海水的盐度和温度突然变化等,其中,破坏最大的要数“红潮”了。

红潮

“红潮”不是潮汐(在天体引潮力作用下产生的海面周期性涨落现象,是沿海地区的一种自然现象)引起的,也不全是红色的。它随着海浪汹涌地冲向海岸,把大量海洋生物抛弃在几千米长的海滩上。据统计,美国的佛罗里达半岛沿海区,在1916年~1948年的32年间,发生过三次红潮,造成了鱼类大量死亡,而现在几乎年年发生红潮。日本的濑户内海,1955年以前的几十年间,只发生过五次红潮,而在1971年一年内就发生了57次之多。

潮汐

当红潮来袭时,鱼儿为什么会大量死亡呢?有科学家认为,这可能是特殊物质——代谢产物的有害影响,向四周散出大量细菌而造成的;也有科学家认为,浮游生物大量繁殖和死后分解时,消耗了很多海水中的溶解氧,这使鱼虾、贝类因缺氧窒息死亡。

更可怕的是,红潮生物含有多种毒素,有的比眼镜蛇的毒性大80倍。人们如果误食带有红潮毒素的海产品,轻则呕吐,腹泻,重则死亡。但人们现在还缺少同红潮作斗争的办法。它仍旧在危害着海洋渔业。如果沿海附近有红潮发生,切勿在那里游泳,更不要吃当地的海产品,以免发生什么意外。

那么什么是黑潮呢?在北太平洋西部海域,有—股强劲的海流像一条巨大的江河,从南向北,滚滚向前,昼夜不息地流淌着,它就是黑潮。它与红潮不一样,是仅次于湾流的第二大暖流,其水温高,透明度大,水呈深蓝色,从远处看,就像一片蓝黑色,因此而得名。

黑潮

黑潮全长约6000千米,宽度平均为100千米,厚度平均约400千米。在台以东海域,宽280千米,厚500米,流速每小时2千米~3千米。进入东海后,其流速加快到每小时5千米,宽度减少为150千米,厚度变为600米。其流动速度最快时,可达每小时7千米~8千米。黑潮每秒钟可输送4500万立方米的水量,比陆地上所有河流总流量大20倍。黑潮,每秒钟输送的热量约3800亿千卡,相当于燃烧3800吨石油所放出的热量。

多年的观察和研究还发现,黑潮的温度、流量和流动位置,都处在不断变化中。一般说来,在春秋两季黑潮变化强些,冬夏两季相对弱些。它的流量每月也不一样,,最小在6月每秒只2200万立方米,流量最大在11月,每秒达5000万立方米。

日本列岛近海海流

1. 黒潮 2.黒潮续流 3.黒潮再循环流 4.对马暖流 5.津轻暖流 6.宗谷暖流 7.亲潮 8.リマン(Liman)寒流

黑潮源源不断把巨大的热量由南方送到北方,它免费向日本和亚洲东岸各国供应暖气,减低了这些沿海地区冬天寒冷的程度。黑潮对中国大陆的气候影响也是巨大的。科学工作者研究了旱涝的出现和黑潮的变动,他们认为我国东部沿海地区,受黑潮暖流的影响很大。黑潮在北流过程中,使南北海水温度发生差异,形成海洋中的“锋区"。黑潮位置如果向北偏移,大气锋区和雨带也就相应偏北,越过华北,造成长江流域梅雨空缺,连续出现两年旱灾;如果向南偏移,就使大气锋区和雨带移动到较南的纬度带,持续较长时间,因此江淮地区出现了水灾。

知识卡片:

浮游生物

海水中生活着无数浮游生物,其中鞭毛虫纲的原生动物占多数,如夜光虫、腰鞭毛虫、鼎形虫等,它们体内含有红色的似脂物,一旦密度变大便会把海水“染”成棕色或红色。当环境适宜,如大雨使海水盐浓度降低,水温变得有利,风平浪静时,加上生活污水和工业污水大量流入海洋,海水中的氮、磷等营养盐、铁和锰等微量元素及某些有机化合物的大量增加,这些鞭毛虫就繁殖得越快。一个细胞经过25次分裂后,能产生出3300万个鞭毛虫,一滴海水中就会孳生到6000个。一旦海洋环境发生变化,鞭毛虫大量死亡时,也会把海水“染”红。

2.多变又多彩的湖

由于风和水流的带动,内陆湖水,常常上下搅动而溶合在一起。可世界上有些内陆湖泊,却水层分明,而且保持着明显的分界线,这是很奇异的。

美国阿拉斯加北部有个个纽瓦克湖,其湖水就分两层:上层是淡水,生活着淡水鱼类;下层是略带苦味的咸水,栖居着各种海洋生物。

苏联北部基丁岛上,有个水分结构比纽瓦克湖更奇特的湖泊。其湖水成分可分五层:第一水层为淡水,第二层为含有微量盐类的水,第三层是咸水,第四层水呈红色,第五层水含有硫化氢,是生物沉淀、腐朽后产生的,几乎没有生物的踪迹。

这两个湖泊为什么会出现明显的分界线呢?湖里为什么又会活着海洋生物呢?科学家们曾这样解释:这两个湖都位于北极地区,淡水是由冰雪融化而来的。淡水较轻,所以位于最上层,而湖西几乎长年累月冻结着的,湖水就很难溶合起来。它们都离海洋很近。地壳的升降,海岸线的变迁,导致小片海水被封闭起来,就变成了湖泊,所以湖里有各种海洋生物。

后来,人们又在亚美尼亚又发现了一个双层湖——塞凡湖。这种特殊的双层湖,是一种罕见的自然现象。它有28条河流注入,只有一条拉兹丹河从这里流出去,其面积达一千四百多平方公里。科学家发现,在湖底下40米深处,另有一个五百多平方公里的湖。

塞凡湖

除了分层湖外,有的湖还时隐时现。澳大利亚中部平原,海拔不到200米,最低的地方有个埃尔湖,面积约8200平方公里,湖面低于海平面约12米。

有个勘探队在1832年深入到澳大利亚中部考察,在这里发现了一个盆地,在宽阔的地面上积有厚厚的一层盐,其周围寸草不生,鸟兽绝迹。科学家研究得出结论,这里原是一个水量丰富的大盐湖,在漫长的地质年代里,由于大陆气候变化,降水稀少,阳光强烈,水分被蒸发尽,才结晶出一层35厘米厚的盐层。

1860年,另一个勘探队来到这里,发现这个干涸了的湖盆中蓄满了水,成为一个大盐湖。第二年,勘探队又来到这里,发现它又消失不见了。

这个盐湖是个时令湖,每隔三年多就会周期性“消失”一次。因为埃尔湖的水源主要是雨水和河水,一旦雨量稀少,水分大量蒸发,该湖就会干涸,所以他时而出现,又时而消失也就不足为怪了。

埃尔湖

还有的湖甚至多彩而变色。四川岷山北坡南坪的九寨沟被两边雪山和原始森林夹峙着,那雪水汇成的清溪,顺着台阶般的山沟,层迭流泻,把九寨沟108处断崖洼地连成了一长串彩色明珠和一道道瀑布。108个湖泊有大有小,最大的长7公里,宽300米。湖水和雪峰及翠林的倒影,交相掩映。

九寨沟

那里有个五花湖,水色变幻多端。从山腰俯瞰,仿佛一个彩色的水晶宫。水面上,有的地方成橙黄色。以石击水,那荡漾的涟漪,又会反射出雪青和粉红色的波光,向四周扩散开去,就像一道道美丽的彩虹。

九寨沟的五花湖

为什么湖泊会多彩而变色呢?一是由于湖水清澈,阳光透过林梢撒向湖面,湖面便倒映出林梢的绚丽色彩;二是因为湖底的石灰岩层次高低不同,本身颜色就有别;三是水里的水藻,反射上来,就形成了丰富的色彩。

更奇特要属岷山南坡松潘黄龙寺风景区的五彩湖了。其湖床是乳色和米黄色的石灰岩,这些石灰岩有的象葫芦,有的象壶、盆、钟、鼎,水色五彩纷呈。人们用手将水捧起,水又变得无色透明了。

九寨沟黄龙五彩湖

澳大利亚南部甚至有一个会变色的湖,这是十分罕见的,一年中,它会呈现蓝色、灰色和黑色三种不同的颜色。这是为什么呢?科学家发现,这都是湖里含有大量的碳化钙造成的。冬季,气温较低,碳化钙就沉淀在湖底,凝结成结晶体,这时湖水呈黑色。夏季,气温增高,水温也跟着升高,碳化钙结晶体从湖底慢慢向上升高,这时湖水呈灰色。到了秋季,碳化钙结晶体,几乎全浮上水面,湖水又由灰色变成蓝色了。

知识卡片:

埃尔湖

埃尔湖是个大湖。一旦暴雨来临时,湖里就会灌满混浊而带绿色的水,湖泊周围,奇花异草繁茂,这能改变大陆中部干旱的大陆性气候。为了改变中部的干燥气候,科学家们还提出建议,在斯潘塞海湾开凿一条通向埃尔湖的人工运河。由于埃尔湖的湖面比海平面低,它就能够得到海水源源不断的供应,将来能成为一个永久不变的蓄水湖。

3血色湖水之谜

在四川岷江上游的茂县住着中国古老民族之一——羌族,茂县平均海拔高达两千米,那儿崇山峻岭,众多的美丽湖泊如星罗密布,当地人称之为海子。白石海子又名“堰塞湖”,处在岷江上游,距茂县城关90公里,位于叠溪镇松坪沟,面积约8平方公里。在白石海子周围的山里,坐落着十多个羌族村寨。

羌族有个传统节日——转山节,在每年的7月10日举行。可是就在那一天,全村都处在节日欢快的气氛中时,一件他们从来没有碰到过的事发生了,海子里出现了一种奇怪现象:一向清澈透明的湖面竟然出现了几缕红色的水带,宛如血丝在蔓延。村民们看到这样反常的景象时立刻感到了前所未有的恐惧。

消息传出后,村民们纷纷向河边涌去,他们顺着湖边一路察看,发现红色水带在逐渐增多,随着时间的推移,这些本来呈丝絮状的物质慢慢在水中散开,结果整个湖水看起来就像是血水一样。这个怪异的现象在整个村子里引起了极大震动。

白石海湖

另外,在湖水变红的时候,当地大多数村民都亲眼看见了这样的现象:湖里的鱼大量聚集在海子的入水口,其中有很多鱼是村民们从未见过的。

在科学上,湖水会在地震前发浑变色现象,但表现形式有两种:一种是由于岩层深部含钙的物质从裂缝溢出导致的,所以水颜色变白,比如乳白色、黄白色;另外一种情况就是当岩层的铁锰物质比较高时,会导致整个湖水发红。

而在白石海子里,湖水发红是从湖心开始向周围湖面扩散的。如果这是由于断层深部的地质活动所造成的,那么一场地震将在所难免。

不过随后,细心的专家们又发现了个奇怪现象,湖水并不是一直都是红色的,它随着时间的改变而改变颜色,例如早晨湖水清澈透明,但是太阳出来后,随着日照增强气温升高,颜色也逐渐变红。到了下午,气温呈下降趋势是,湖水又会随着慢慢恢复清澈。并且即便在最红的时候,湖水也并不是整个都是红的,而只是表面的一层呈红色。

这一点无疑成了一个突破口,不过更让专家们感到费解的是,湖水的红色除了受日照影响外,扩散的方式也受环境变化,因为它不是从固定的一个点逐渐向四周扩散,而是随着水流,风力等因素的变化而不断变化。

以上的这两种现象和他们平时观察到的地震前兆现象有着很大的区别。专家们排除了地震影响的因素后,接下来的问题是一向风光秀丽的白石海子里的湖水为什么会变成“血水”呢?这些在湖里的红色微生物又究竟是什么?

在2004年的一天,神秘红色微生物于又再次出现在白石海子。这一次,有关专家立即前往叠溪,并采集了水样送到了湖北武汉的中科院水生物研究所进行化验。最后他们得出结论:在淡水湖泊出现这种现象极为罕见,引起这种奇怪现象的红色水生生物很可能是一种叫血球藻的微型藻类。

血球藻

专家们进一步观察后发现这种藻类运动速度非常快,远远比血球藻的速度要快。后来在高倍显微镜的观察下,这种神秘微生物终于露出了真面目。这种水生生物的细胞核呈紫红色,它的身后还拖着一条尾巴样东西。专家们这才彻底明白这种引起轩然大波的微型藻类叫甲藻。

海洋原甲藻

那么甲藻为什么偏偏在2001年和2004年爆发了呢?专家做进一步了解后发现,在2001年和2004年这两年当地气候有个共同特点,整个茂县地区出现历史上少有的干旱少雨,导致湖水水位急剧下降和水流减缓。正是这些原因给甲藻的生长提供了有利条件。经过专家们的努力,白石海子湖水变红的秘密终于不再显得神秘了。现在,当地的村民们对湖水变红的恐惧早就无影无踪了,他们倚着美丽的白石海子继续过着安静的生活。

知识卡片:

血球藻

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