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第一章 深時間

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地震:火環帶上的臺灣(WT01009)
EARTHQUAKE:MAPPING AN INVISIBLE TAIWAN

類別: 自然‧科普‧數理>天文
叢書系列:春山出版
作者:林書帆、黃家俊、邱彥瑜等
出版社:春山出版
出版日期:2019年10月11日
定價:480 元
售價:379 元(約79折)
開本:18開/平裝/336頁
ISBN:9789869804226

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第一章 深時間



  第一章 深時間

關於我們所在的宇宙及星球,自形成以來已經過了多少年歲,在不同宗教文化中有不同的看法。已故地質學者畢慶昌曾以佛教的成、住、壞、空四階段,比擬地質學上描述海洋在板塊運動下從生成到隱沒消失的過程 ,一次成、住、壞、空的輪迴需時十二億八千萬年,基督教對地球年齡的看法要短得多,一位愛爾蘭主教烏雪(James Ussher)曾在一六五○年根據《聖經》,算出地球誕生於西元前四○○四年。

基督教相信大地是恆久不變的,我們眼中的世界樣貌與上帝最初創造它時相去無幾。首先以科學觀察動搖這種觀念的,是生於一七二六年的蘇格蘭地質學家赫頓(James Hutton),他在蘇格蘭的西卡角(Siccar Point)發現接近垂直排列的片岩岩層,上方覆蓋一層水平的砂岩岩層,他認為這表示此地的岩層經歷過抬升又沒入海中,可以佐證他地質循環的論點,而根據他對興建於西元一二二年的哈德良長城(Hadrian's wall)的觀察,這道石牆經過一千六百多年外觀仍無太大變化,可見侵蝕、風化、沉積等地質作用的速度極為緩慢,要讓水平的沉積物成為垂直的岩層、其上又覆蓋新的沉積物,必定需要極為漫長的時間,地球的年齡絕不可能只有六千年。當時與赫頓一同前往西卡角的數學家普萊費爾(John Playfair)寫下這次田野調查的感想:「遠眺時間的深淵,讓人不禁暈眩。」

赫頓去世後將近兩百年,美國作家約翰‧麥克菲(John McPhee)創造了「深時間」(deep time)一詞,它雖然不是正式的地質學名詞,但經過演化生物學者古爾德(Stephen Jay Gould)重新詮釋、強調它與赫頓的連結,至今這個詞彙已被普遍理解為動輒百萬年起跳的地質時間尺度。

以人類壽命之有限,要對深時間稍有概念,最常見的方法就是轉換為我們熟悉的形象。例如麥克菲的比喻:「把地球的歷史想像成舊制的一碼長度,即國王的鼻子到他伸直的手臂末端的距離,那麼只要剪掉一點點中指的指甲,人類的歷史就整個被抹消了。」 在這個比喻中,臺灣島六百萬年的歷史大約是從食指與掌心的連接處開始。這個年輕的島嶼因歐亞板塊與菲律賓海板塊的碰撞而誕生,又位於別稱火環帶的環太平洋地震帶,頻繁的地震自始就是它的宿命。

我們可以透過比喻把深時間濃縮成能夠理解的長度,相對來說,一段短暫的時間也可以令人感覺非常漫長。從原住民的口傳歷史、一六四四年最早有文獻記載的臺南地震,到二十世紀後死亡人數超過千人的梅山地震、新竹-臺中地震,親身經歷過這些災害性地震的人們,在那當下想必都覺得度秒如年。

那場發生在一九九九年九月二十一日凌晨一點四十七分的地震,自然也不例外。

中央大學地球科學學系教授馬國鳳當時人在新竹七樓的住家,平時在課堂中,她教導學生地震時會先感受到上下搖動的P波,隨後才是左右搖晃的S波,將P波與S波的秒數差距乘以八公里,就是與震源間的大致距離。地震當下有一半的她和一般人一樣驚恐,但地震學家的素養仍讓她幾乎是下意識地開始讀秒,邊數邊想「該結束了吧?怎麼還不結束?」最後她數了二十秒,乘以八公里恰好是新竹與集集的距離 。在一百六十公里外仍能感受到劇烈晃動,表示災情恐怕遍及全臺,事實也的確如此。

就連逝者在這場地震中也無法倖免。臺中豐原一處墓地被地震掀翻,墓碑、金斗甕四處散落。先人遭此橫禍恐怕是後代子孫始料未及,其實墓地的破壞其來有自。中央大學地球科學學系教授王乾盈說,墓地通常會設置在較乾燥的高地,但這些高地可能是斷層活動所形成,「所以我們在野外找活動斷層時常常先看哪裡有墳場。」

憶起自己在九二一地震時的感受,王乾盈說,地震震度若不是太大,一般可能會覺得地震在「搖」你,「但如果感覺到地震在『扯』你,那就危險了。九二一是我第一次感覺到地震在『扯』我。」

九二一地震前七年,中央氣象局已在全臺設置六百多個自由場強震儀,當時這些強震儀尚未與氣象局連線,必須以人工收集紀錄,相當耗費人力,氣象局於是委託中央研究院、中央大學、中正大學等單位協助資料收集,中央大學分配到的區域正好是九二一地震重災區。王乾盈第一件事就是聯絡負責收資料的學生,四位學生分成兩組,地震當天凌晨兩點多就出發,在餘震頻繁、災區旅店停止營業只能在野外紮營的情況下,三天內不眠不休地把兩百多個強震儀的紀錄收回來。這些資料對全球地震學界而言十分寶貴,因為在一九九九年中以前,規模大於七級、距斷層二十公里以內的近斷層強地動資料,全世界只有八筆,一九九九年八月十七日土耳其伊茲米特(?zmit)地震新增了五筆,九二一地震就貢獻了六十多筆,這項紀錄至今尚未被超越。

地震發生後,王乾盈開車前往南投,當他看到倒塌的草屯商工校舍時已經心裡有數,九月二十一日天一亮,他馬上打電話給中央氣象局:「車籠埔斷層錯動了。」

早在一九九五年,臺灣省教育廳已注意到鄰近活動斷層學校的安全問題,並委託已故地震學家蔡義本教授,帶領王乾盈與李錫堤等學者一同進行調查,調查於一九九八年完成,當時他們就建議草屯商工應進行校舍補強,沒想到隔年九二一地震就發生了。王乾盈說:「這個故事告訴我們人算不如天算,但我們還是有在算的。」

確實,政府與學界不是沒在算。除了臺灣省教育廳,中央地質調查所於一九九七年開始進行活動斷層普查 ,國家科學委員會於一九九八年正式啟動防災國家型科技計畫,重點之一便是地震防災相關研究。九二一地震後進行的槽溝開挖、車籠埔斷層深井鑽探計畫等重要研究,都讓我們對地震與斷層有了更進一步的理解。

然而,就算我們對地震的理解已經比兩百年前的人要多,仍無法不感到驚恐。馬國鳳回憶,她在災區進行調查時看到一輛上面寫著「免費收驚」的小發財車,後面排著長長的隊伍。身為知識分子的她本來對收驚心存懷疑,卻在那當下深受感動,「那時確實每個人都需要收驚。」她感嘆。

以上是人類對九二一地震的記憶,而如果島嶼也有記憶的話,它會記得草嶺堰塞湖在此之前已經出現過好幾次,也許甚至在有文獻可考的一八六二年臺南地震前就出現過。九二一地震後,原本翠綠的九九峰被震出大面積裸露地,有輿論認為應派遣直升機撒播植物種子以盡速恢復舊觀,但崩塌本是地質循環的一部分,而土壤本身就是種子庫,崩塌能為蟄伏的種子帶來機會。地質學家王鑫就認為,地震山崩造成的裸露地,可能有利於紅檜、扁柏等巨木的繁殖。事實上根據衛星影像判釋研究,在自然演替情況下,九九峰在震後一年平均植生復育率已達四十七‧一% 。也許群山一夕禿頭的震撼,從島嶼的深時間尺度來看不過是稀鬆平常的事。

不幸的是,與島嶼的六百萬年、巨木的上千年相比,人的一生過於短暫。我們將過去一萬年內曾活動者稱為第一類活動斷層,過去十萬年到一萬年間曾活動者稱為第二類活動斷層,但臺灣地震科學觀測至今不過百年,在深時間的尺度,第二類活動斷層可能明天就會錯動,車籠埔斷層即是如此。根據臺灣大學地質科學系教授陳文山等人的研究,車籠埔斷層再發生大地震的可能時間約在西元二三四○年,正負誤差九十年。包括王乾盈在內的許多學者都十分擔心的梅山斷層,上次發生大地震已是一百多年前,當這些再現週期最少百年以上的斷層再次錯動時,上一代親歷者都已不在人世。

有一個例子可以說明我們真正的敵人並非大地震,而是時間導致的遺忘。二○一○年一月,海地首都太子港發生震矩規模七點○的地震,造成三十一萬人死亡,同年三月發生在智利、震矩規模八點八的地震,死亡人數為五百二十一人。兩者的對比顯示,災情嚴重程度並非完全取決於自然因素,還包括地震是否發生在人口密集的城市、該國的社會體制與防災整備完善度。海地除了是世界最貧窮的國家之一,且太子港上次發生大地震已是一七七○年的事,種種因素使人民對地震根本毫無招架之力。英國地震學家穆森(Roger Musson)因此在其著作中指出,相較於地震頻繁的城市,地震較少的城市發生災害的可能性更高 。

九二一地震已經過去二十年,地震後才出生的人現在已經成年,該如何確保這次災害的經驗充分傳承、為下一次大地震做好準備?義大利歷史學家克羅齊(Benedetto Croce)的故事,或許可以給我們啟發。

義大利伊斯基亞島(Ischia)是個風景如畫的溫泉旅遊勝地,一八八三年七月二十八日,該島發生震度推測有六到七級的淺層地震,至少兩千多人死亡。當時克羅齊一家人正在島上度假,年僅十七歲的克羅齊幸運獲救,父母親和妹妹卻不幸罹難,遭逢巨變的他後來在自傳中回憶:「那些年是我人生中最悲哀最黑暗的時期」,他曾經每天晚上期望能夠一睡不醒,甚至覺得自己得了「地震憂鬱症」。

幸好,後來克羅齊轉移了對創傷的注意力,投入哲學與歷史研究。他最為人所知的一句話是「一切歷史都是當代史。」面對地震這種容易被遺忘的天災,我們該做的便是重視歷史在當代的意義,不只是人類的歷史,也包括「深時間」裡的自然史。
這就是為什麼我們要在二十年後讀一本關於九二一地震的書。