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中山大學水下探勘 成功採集海底揚塵 助攻近海地震研究進展

今傳媒/今傳媒 李祖東 2024.04.18 19:13

【今傳媒/記者李祖東報導】 4月3日花蓮強震是繼921大地震後規模最大的地震,國立中山大學海洋科學院火速籌組跨領域研究團隊,搭乘新海研3號研究船深入震央區域進行海洋環境變化紀錄,這是臺灣研究團隊首次直擊海底強震歷史紀錄的關鍵鑰匙霧濁層(海底揚塵),成功採集分析樣本,盼助攻致災性強的近海地震研究取得突破性的進展。

中山大學海洋科學院表示,過去曾有研究報告指出,斷層錯動可能造成地底流體逸漏,造成海水化學成分異常,也可能誘發大範圍海底山崩,引起海底揚塵,然而這些物質會隨時間逐漸稀釋,因此把握時效進行水文地質調查尤為重要。參酌日本311大地震後一個月內進行水文調查,並在一年內進行斷層深鑽,積極動員學界研究近海地震,中山大學在地震發生一周內排除萬難配合臨時調度,清明連假期間動員新海研3號相關單位,包含船務室、全體船員、貴儀中心和船代公司,迅速聯合中央大學、中研院與臺灣大學的地球物理/化學跨領域團隊,由中山大學海洋科學系副教授林玉詩領隊,搭乘新海研3號前往花蓮外海,進行水下探勘。

臨時跨域研究小組領隊林玉詩表示,團隊歷經一日顛簸的航程抵達震央達測區,先使用多音束測深儀進行海底地形測繪,並同步利用底質剖面儀掃描海床沉積物。確認作業環境安全後,進一步使用水文探測器,施放電火花震源鎗及訊號接收纜線,利用高解析反射震測技術尋找潛藏在海床下地震產生的斷層錯動。五天的航次,團隊經歷多次餘震與海面上強勁風浪對抗,探勘斷層面、測繪海底地形並調查地震引起的即時海洋環境變化,完成了主震與餘震區共322公里的地形與底質測線、184公里的震測測線以及三站水文剖面,在多處大陸斜坡探測到海底山崩造成的底質擾動,並在水層中發現巨厚的霧濁層,攜回珍貴的海水樣本以利後續分析。

林玉詩強調,和陸地上斷層研究相比,海底斷層與其造成的地形變化無法以肉眼或衛星觀察,需仰賴研究船搭載的精密設備收集資訊,因此國內對於發生在海上的主震現場調查相對缺乏,對花蓮強震錯動的斷層所知不多;相關文獻僅能憑藉觀察沉積物,推測某些特殊的沉積層由強震引發的山崩與海底揚塵造成。這次是臺灣科研團隊首度直擊震央海域,觀察到非常厚且範圍廣袤的霧濁層,有了直接的科學證明。科學家預測,強震造成的海底揚塵,若物理、化學特性有別於一般非地震時期的沉積物,未來海洋探勘再遇到相似特性的沉積物,將有機會揭開該區域地震次數、年分等海底密碼。

中山大學海洋科學院院長廖德裕表示,這些霧濁層除了影響海洋生態外,也是科學家解開地層中有關海底強震歷史的關鍵紀錄,為海洋研究動員與資源整合寫下新頁。期待第一手的觀察和研究,有新的科學數據產出,提供政府國土規劃的參考,期待讓跨域跨校合作有新的發展,也盼能拋磚引玉,激發後續更多的研究量能投入,讓臺灣在致災性強的近海地震研究能有突破性的進展。

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