海洋变色与发光的奥秘
1947年,美国佛罗里达半岛沿海出现过一种奇异的现象,那里的原本碧蓝的海水在短短的几天时间里突然变成了一片棕红。科学家们对此现象作了大量的调查。最后查明,原来是海洋甲藻大量繁殖引起的海水变色。那一带地处亚热带,海水中生活着大量浮游生物,最多的是鞭毛虫等原生动物。每当海水环境对其有利时,鞭毛虫会以惊人的速度繁殖,科学家测定,一个细胞经过25次分裂后,能生出3300多万个新虫,一滴海水中就能孳生6000个之多。它们体内含有红色的拟脂物,一旦环境突然发生变故,如海底火山爆发、地震产生海啸等,这些浮游生物就会大量死亡,把海水“染”成棕红色。这时,由于浮游生物迅速繁殖与死后分解,海水中氧气大量消耗,加上有毒物质的扩散,会使鱼类大量死亡。所以,赤潮现象对于海洋生物来说,实则是一种灾难。
1980年5月,我国广东沿海的湛江港附近海面,也曾发生奇异的赤潮现象。人们站在岸边眺望,只见碧蓝的海水变红变浑,海面上漂浮的死鱼随波逐浪,航行的海船由于枯萎的海藻的阻滞而溅起层层泡沫,海风吹来一阵阵又腥又臭的气味,情景十分恐怖和凄惨。
应该强调的是赤潮并不全是红色的,由于主要的浮游生物种类不同,海水会呈现出不同的颜色。例如,某种鞭毛藻会引起绿色的“赤潮”,某些硅藻能形成红褐色的“赤潮”……
赤潮,给沿海地区带来不少麻烦。它随着海浪冲向海岸,使漫长的海滩上拋满了死鱼烂虾,不仅腥臭难闻,污染环境,而且给渔民的生产、生活带来很大影响。目前,由于对赤潮的出现还无法采取有效的措施,既不能准确地预报赤潮出现的时间,更不能事前制止赤潮的出现。所以,“赤潮”现象对于科学家来说,还是个不大不小的难题。
那么,什么是“海光”呢?
第二次世界大战太平洋战争期间,发生过这样一件事:一队正在驶往日本群岛作战的美国舰队,突然发现远处海面上闪动着明亮的火光,他们以为遇到了日本舰队,一阵慌乱之后,立即荷枪实弹进入了戒备状态。谁料不多一会儿,海面又恢复了平静,光亮消失得无影无踪,原来虚惊一场。
1909年8月11日,驶往锡兰(今斯里兰卡)科伦坡港的“安姆布利亚”号轮船正在夜航,突然在东南方向发现一片亮光,船员雀跃欢呼,以为见到了海港闪烁的灯光。可过了不久,他们才发现那是海洋发出来的一道巨大的光带在欺骗他们。
这就是“海光”,一种海水发光现象。问题是,这种现象并不是在所有的海域里都会发生的。海光非常迷人,有的像绚丽的礼花,有的如巨大光柱,有的仿佛是快速旋转的闪光的风车,有的又似串串火珠组成变幻莫测的几何图形……那么,为什么会发生海光呢?为什么只在某些海域显出海光现象?为什么海光又呈现各种姿态呢?
科学家经过长期研究发现,海光是一些会发光的海洋生物跟人们开的小小玩笑。原来,海水中有的浮游生物有发光的本领,像夜光虫、多甲藻、裸沟鞭虫、红潮鞭虫和一些水母、鱼类等,都能在夜晚发出微弱的亮光。这些生物体内有特殊的发光细胞或器官,包含有荧光酶和荧光素,在海水搅动的影响下,可以发生氧化作用,同时发出细小的亮光。在茫茫的黑夜,这些微弱的亮光汇集起来,就形成神奇绚丽的海光。可见,发光生物的存在是海光形成的物质基础,而海水的搅动则是.外部条件。科学家发现,海光与海底火山爆发引起的地震波密切相关。强大的地震波引起海水激烈振**,使海洋生物发出亮光。所以,在振**强弱不同的海域,可以显示千姿百态的海光。拉了美洲古巴岛附近的“夜明海”,就是世界上海光奇异的著名水域。那里生长着众多的海洋生物,死后磷质集聚,夜晚可以发出强烈的光芒,面积可达10平方千米。每当轮船驶过,即使是在沉沉黑夜,船舷甲板上也非常明亮,甚至可以读书看报呢!
人类历来都以为海滨是人力所及的极限,也是大自然不可征服范围的起点。拉彻尔·卡逊在一九五一年写《我们的海洋》时,也以为海洋是最好的庇护所,永远安全。这句话听来有理:海是那么辽阔,大洲简直像其间的岛屿;海又是那么深,连珠穆朗玛峰掉进去也会没顶。海水总量接近三亿二千万立方米,住着二十万种生物。这么庞大的自然环境,谁能破坏?何必要保护?
尽管海洋之大实占整个地球表面百分之七十,但生产能力大部分局限于包括大陆架在内的那些由海岸伸入水中的狭窄浅水海底中。既然如此,海洋环境易受损害的道理便浅显得很了。这些浅水的沿岸水域不过是海洋总面积区区一小部分,但全球需要的咸水鱼有百分之八十由这里供应。此外,几近七成的食用鱼类与甲壳类,在生活史上都有一个重要的阶段是生活在港湾里,即海湾、受潮地、河口等地方。这些地方肥沃富饶,比大海高二十倍,比麦田也高七倍。把这些区域的生物链打断,把海底无数的有机体毁掉,把大陆架的水域染污,大海上主要的渔场必遭毁灭。
目前,或因海水污染,或因滥捕滥杀,有时两者兼而有之,不少渔场已遭毁坏。人类热衷填海拓地,沿海不少重要的受潮地变成了公路、工厂、桥梁或滨海住宅区。同时,其他港湾又天天都有亿万加仑的污水与工业废料注入,毒杀鱼类,毁坏蚝床蛤床,使海湾与受潮地不适宜生物生长。
重要的靠岸区域饱受摧残之际,外头的大洋也日受压力。比方说,一九七七年内,约有六千七百万吨废物用船运出美国水域外,丢人大海里。废物计有垃圾、废油、疏浚挖出的泥石、工业酸类、苛性碱类、去污剂、泥浆、飞机零件、烂汽车、腐败食物等等。探险家兼作家海伊达两度乘埃及纸莎草造的船横渡大西洋,途中见到塑胶瓶子、塑胶筒、油渍等垃圾,都给海流冲到大洋中心之处。清晨,船员看见污染情形,竟迟疑不愿洗濯。
美国佛罗里达州美安密海滩这个著名“阳光与海浪”的天然风景中,离岸约七千英尺的海面,有个人工留下的痕迹,给人讥为“圆形球场”。那是碧波上一大块黄褐色冒着泡沫的污渍,非常难看。这片污渍是美安密海滩与附近三个社区的下水道流出未经处理的污物所造成。不过,截至目前为止。风与潮水合力把废物送回沙滩的情形还是很少见。
佛罗里达州卫生局下令美安密海滩当局处理污水,已不止十年了,当局最近才考虑采取第一项步骤:把伸人海中的排污管延长一英里。会有好处吗?美安执密大学的海洋生物学家达勃说,加长排污管的结果,只不过让盛行风把污物吹到别处海滩而已。
渔人、潜水人以及其他与海洋结下不解缘的人说,美国沿海和世界各地都有相似的情况。例如:
纽约市的沟渠污物与泥浆,都丢在离岸不到八千米的大西洋中。附近捕获的鱼,肚子里会发现有香烟滤嘴、绷带或口香糖。同时,新泽西州北部有些邻近纽约港口航道的海滩,现在满地都是塑胶瓶子、焦油,以至兽尸等物。
奥斯陆峡湾与挪威沿岸许多大港口,由于污物大量注入,一片广大的水域已没有海洋生物了。
海水污染的情况,有三分之一是海洋工业故意排出废料、采用某些清洁方法,和意外漏油所造成。一九六四年以来,超过一百九十八艘油轮在海上遇难毁损,共有一千零五十四人丧生,五亿多加仑原油漏人大海染污海水。最严重的一宗发生于一九七八年,“美油加地斯”号油轮在法国布列丹尼海岸外遇难破毁,漏出原油共六千六百万加仑。
一九六五年,日本水俣湾区有五人死于水银中毒,另有三十人患病。中毒原因是海鱼吸收了工业污物。早在一九五三年,海洋发出过警告,那年该地已有人患上这种病。病者逾百,死者四十三名之多。
面积较小的海,情形更坏。波罗的海深处,足以致命的硫化氢含量日增。据专家说,这种物品如果大量扩散,波罗的海就要成为海洋沙漠。地中海沿岸有名的海滩中,已有数十个因污秽而封闭了。仅意大利里维耶拉的某一段,沿着海滩就有六十七条明渠排出污水,使海滩不宜游泳与玩乐。
最使人觉得目前海洋政策不足的,大概是海底油井爆炸与油轮折断的事件。石油污黑了海滩,弄死成千上万海岛,并且一时不易解除对海洋生物的威胁,受害的地方已很多了。我们还没有好办法清理被漏出原油染污的海滩。近年油轮越造越大,大量漏油的危险也越来越大。到一九九。年,大概有三千多口海底油井,原油污染的危险也就更大了。
早期核子试验会有辐射鳖飘落。至今从海洋任何一处取水五十加仑,仍可验出辐射性来。英国水域会有大量海鸟死亡,研究人员在死鸟体内发现异常大量制造油漆与塑胶用的毒性化学物。全球各地普遍使用有毒而效力持久的杀虫剂,对许多处食鱼鸟和食肉鸟为害甚大,更有证据证明这些杀虫剂还能杀害浮游植物——海洋生物链中最基本的食料。
我们不得不作这样的结论:现在如不采取明智果断的行动,海洋就会像今日的陆地一样,变得杂乱污秽了。届时,损失最大的还是地球上的人类。
①如果办得到,就不要把废物弃人大海、大湖及河流海湾的近岸处。经过处理后起码与海水的天然性质相同的**废物除外。
我们快要没有抛弃废物的地方了。我们现在别无他法,只能利用科技设法把废物再循环,送回经济体系中再加使用。近来世界各国在控制海洋污染方面颇有进展,这是一件令人振奋的事。
②为了不让陆地上随处可见的混乱与破坏情形发生在海洋中,我们在进行新的海洋建设(诸如建造朝向海面的喷射机场,或在新区钻探近海油井等)之前,须先订立严格的限制条例。
新工程的每一阶段,都要让公众知道,并与公众商量。例如决定是否应当让海洋工业及其附属装置在海上建立,或者是否让超级油轮在沿岸水域行驶等,都要征询公众的意见。
至于近岸油井,在生态环境易受影响的地区,就应停止钻探。除非有足以服人的证据表示新井无碍于海洋环境而又有可靠技术能控制漏油事件,否则应当禁止钻探任何新油井。在此之前,海中不属于任何国家的未采油藏及矿藏,都应暂不开发。
③在无可估价的受潮地大肆疏浚与填土,及以“改进”为名开辟沿海地带,都必须立刻停止。
有些海洋生物学家严厉指出,我们若不立即采取行动,目前海洋污染的情形正在加速恶化。五十年后,或者还不用五十年,海洋生物大致会灭绝。