2015年12月11日 星期五

查科峽谷(Chaco Canyon)的大廈的木材哪裡來?


波尼托村(Pueblo Bonito)。圖片來源:wiki

在位於新墨西哥州查柯峽谷的安納沙西遺址中,最著名的應該就是波尼托村(Pueblo Bonito)了(如上圖)。根據考古學家考證,波尼托村當年是一棟有五百個房間、五層樓的木造建築。

要用木頭蓋出這麼大的建築,需要很多很多樹木。根據估計,大約使用了 24萬棵樹。這麼多樹,究竟是從哪裡來的呢?

過去以鍶同位素進行辨識時認為,這些木頭應該是來自於曲司卡山(Chuska)與聖馬刁山(San Mateo);但是最近的研究發現,其中有一部份應該是來自於南方75公里的Zuni 山。在公元1020年以後,安納沙西人不再去Zuni山伐木,改去峽谷以西75公里的曲司卡山砍樹。

為什麼最近的研究得到的結論不一樣呢?原來,過去使用鍶同位素測定,主要是基於鍶(Sr,鍶八七與鍶八六)由於化學性質相近的關係,常會與鈣一同被植物吸收。由於鍶為銣(Rb)衰變的結果,而不同地區的岩石中銣含量有不同,因此可以由鍶的含量推出木頭可能是來自哪一座山。

但最近的研究使用所謂的「樹源學」(dendroprovenance)。樹源學是什麼呢?我們都知道從樹木年輪的圈數,可以了解這棵樹活了幾年;但是從樹木的年輪的寬窄,還可以了解過去年代當地的氣候(主要是降雨情形)。從這個概念,過去已經發展出所謂的「年輪年代測定法」(dendrochronology),透過比較樹木年輪,可以拼湊出當地數百年、千年的雨量變化。如今的「樹源學」則是透過比較樹木年輪,找出樹的生長區域。

怎麼做呢?雖然整個區域的氣候大致相同,但不同的山與山之間的氣候,還是會有一些細微的不同;這些不同經過仔細比對就可以找到樹木到底是來自哪一座山。當然,這樣的工作不容易;事實上,亞利桑納大學(University of Arizona)的研究團隊,整整花了四年才比對出來。

在公元1020年後,安納沙西人不只是改由曲司卡山伐木而已;同時他們也改變了建築工法。研究團隊發現,大概從那個時間點開始,安納沙西人也開始大興土木,大約有一半的房子都是公元1020年後建造的。

雖然這個發現還是無法解答為何他們忽然消失,但我們也由此知道,當年安納沙西人真的是到處砍樹,住家附近的砍完砍南邊,南邊砍完砍西邊,等到環境被他們破壞到山窮水盡、造成嚴重糧食不足、爆發動亂以後,殘餘的安納沙西人不得不離開時,不知道可有人後悔過這樣到處砍樹?

參考文獻:

Jared Diamond. 2006. 大崩壞。p.186-7(廖月娟譯)

2015/12/7. Unexpected wood source for Chaco Canyon great houses. Science Daily.

2015年12月5日 星期六

中世紀的「大暖化」(Great Warming)時期可能只發生在歐洲

圖片來源:wiki
在Jared Diamond的「大崩壞」的第六到第八章提到的諾斯人(Norse,也就是維京人),在第十世紀末(~公元985年)由紅髮艾瑞克(Erik the Red)領軍前往格陵蘭(Greenland)殖民。他們原以為找到了另一片樂土,沒想到在格陵蘭的生活,比挪威還要辛苦。我們以為的「威風凜凜」的海盜,其實只是不小心做起打家劫舍的行業;他們搬到格陵蘭、建立農場,希望可以在當地安家落戶。但是,格陵蘭並不是北歐神話裡的天堂,胼手胝足地苦撐四百年後,終於還是無可奈何地滅亡了。

哈瓦思教堂(Hvalsey)。圖片來源:wiki
關於他們為何滅亡有許多說法。在「大崩壞」中提到的,包括了當歐洲進入小冰河期(little ice age)時,原本就寒冷的格陵蘭變得更加嚴寒,加上他們失去了宗主國(挪威因黑死病損失了一半人口,後來與丹麥、瑞典結盟,共推丹麥國王為盟主)的支持,而數百年的農牧生活對當地的環境造成破壞,使他們在小冰河期降臨時無法存活下去。

但是,來自哥倫比亞大學的研究團隊,勘查格陵蘭以及鄰近的巴芬島(Baffin)的冰磧(音器,moraines,指被冰河帶著走的石頭)後發現,在所謂的中世紀大暖化時期,格陵蘭的氣候可能沒有變暖;也就是說,或許從他們到當地、直到全部滅亡(或有一小部分遷居)為止,格陵蘭的氣候「一直都是這樣冷」。

其實,從布萊恩‧費根(Brian Fagan)的「歷史上的大暖化」一書中,也可以看到中世紀發生在歐洲的暖化期,在世界各地的狀況都有不同:如美洲與中國發生乾旱,使得馬雅與安納沙西文明滅亡等。這個研究只是進一步指出,或許連在歐洲,暖化都不是一個「放諸全歐皆準」的現象。

那麼,是否表示在格陵蘭的維京人的滅亡結論需要修正呢?筆者覺得,大方向應該還是差不多的,畢竟當地原本就是苦寒之地,而當時的人對於緯度與氣候等等並沒有概念(可以看到,直到1492年哥倫布發現美洲時,也還是沒有概念,所以會把葡萄、小麥等溫帶作物帶到巴哈馬群島去種),看到峽灣有草原就以為跟家鄉是一樣的,卻沒想到冬天更冷?但是已經搬來了,也來不及搬走;更何況「說不定只是今年特別冷」呀?而且挪威耕地不多,當時會出海的應該幾乎都是在家鄉生活有困難的人吧?就像後來福建、廣東一帶的華人坐船到臺灣以及東南亞是一樣的。

參考文獻:

2015/12/4. Study undercuts idea that 'Medieval Warm Period' was global. Science Daily.

2015年11月7日 星期六

全球暖化影響做人的興趣?

自1880年開始,全球均溫上昇的狀況。圖片來源:wiki

我們都知道經濟不景氣、取得避孕措施的容易度等,都會影響到生育率,但最近美國的一項大型研究,分析由1931到2010年的氣溫與生育率間的關係發現,每逢氣溫上昇到超過華氏80度(攝氏26.7度),生育率就會下降0.4%。

對美國來說,這意味著一天減少1,165個嬰兒。而隨著全球暖化,氣溫超過華氏80度的日子,將由一年30天增加到90天,也就是說,生育率的下降速度會快三倍。

雖然在熱浪退去後十一到十三個月,會有一波生育率的增加;但增加的幅度大約只能補上減少的量的三分之一,也就是說,只能讓減少的幅度看來不那麼明顯而已。

雖然過去有研究發現高溫會影響到生殖能力,但這次的大型研究顯示的生育率降低,並不能單純的以生殖能力降低來解釋。

參考文獻:

Carina Storrs. 2015/11/6. Climate change is killing our sex drive, bringing down U.S. birth rate, study says. CNN.

2015年10月29日 星期四

鹽巴裡的塑膠

中國海鹽與湖鹽裡的塑膠。圖片來源:C&EN
最近有中國華東師範大學(East China Normal University)的科學家調查中國市售十五種品牌的食鹽,發現裡面都有塑膠微粒(microplastic)。

什麼?鹽巴裡面有塑膠!相信許多朋友一聽都會覺得,唉呀不稀奇,反正那個國家的黑心商品已經夠多了,鹽巴裡面加塑膠有什麼好訝異的?

慢著。這裡是科普部落格,不是製造新聞的部落格。我們看的是事實,不是編故事。到底中國的鹽巴發生了什麼事呢?

研究團隊認為,由於所有的品牌都發現了塑膠微粒,而且來自海鹽的食鹽品牌裡面的塑膠微粒尤其多;因此他們認為,這些塑膠微粒是來自於海洋污染物。

為什麼這麼說呢?因為海鹽主要都是曬鹽而來,當海水已經被塑膠微粒污染,這些微小的顆粒,在海水運到鹽田曬乾以後,便很難與鹽顆粒分開來。

這些污染物包括了聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate,PET)、 聚乙烯(polyethylene,PE), 以及賽璐玢(cellophane)等。其中一個品牌的食鹽,每磅含有多達一千兩百個塑膠微粒!如果一個人每天食用的鹽都達到世界為生組織的上限,一年下來他可以吃到大約一千個塑膠微粒喔!雖然這比去年的一篇報告裡面提到的,歐盟人民因為食用貝類,一年大約吃進一千兩百個塑膠微粒要少了兩百個,但是---貝類可以不吃,有人吃三餐不用鹽來調味嗎?

雖然許多已開發國家已經改用電解製鹽(臺灣也是),但還是有相當多地區是以日曬製鹽。過去未曾有調查研究食鹽中的塑膠微粒污染的情形,但如以目前海洋被塑膠垃圾污染的狀況來看,世界其他區域由日曬製鹽而來的食鹽,是否也逃不過塑膠微粒污染的厄運呢?

塑膠微粒可能是來自於丟棄在海洋中的塑膠垃圾,因為海浪以及太陽的輻射作用,逐漸破碎,最後成為極為細小的碎片;還有些來自於聚酯纖維等合成衣料織物。研究發現,每清洗一件合成衣料,就會釋放出多達1900條的微小纖維。第三個來源則是「柔珠」洗面乳等加了塑膠微粒的個人清潔用品。據歐洲統計,歐洲一年有4千多噸塑膠微粒排放到海洋(相當於4億個10克的塑膠袋)。這些塑膠微粒,有些是刻意加進去的(如柔珠),有些是無意的(如清洗合成衣料),而有些則是人類不負責任的行為(如海洋垃圾)。即使衣服不能不洗,但我們至少可以不使用柔珠洗面乳、不丟棄垃圾吧?而衣服也可以減少清洗的次數,不要穿一次就洗,等流汗弄髒了再洗,這樣也可以減少海洋中的塑膠微粒的出現,不是嗎?

人類應該要更注意、更小心自己對環境產生的影響。救地球也是救自己,亂丟塑膠垃圾,最後塑膠出現在魚、蝦、貝類、食鹽...還是通通都回到人的肚子裡。

參考文獻:

Dongqi Yang, Huahong Shi, Lan Li, Jiana Li, Khalida Jabeen, and Prabhu Kolandhasamy. 2015. Microplastic pollution in table salts from China.   Environ. Sci. Technol. DOI: 10.1021/acs.est.5b03163

Lisbeth Van Cauwenberghe,Colin R. Janssen. 2014. Microplastics in bivalves cultured for human consumption. Environmental Pollution. 193:65–70 doi:10.1016/j.envpol.2014.06.010

2015年10月8日 星期四

97-103年每人每日生活用水量

因為課程的需要,去水利署抓了一些資料。
抓完後做了一些圖表,先貼幾張上來,其他的等有空再製作吧。

首先是從97-103年全國每人每日生活用水量。

可以看到,從101-103用水量是直線上昇的。

看花蓮(紅色)從97-103年,用水量也是節節上昇;到103年已經跟全國平均(藍色)差不多高。雖然相比於台北(綠色)還算是節約用水的,不過花蓮人很習慣用地下水,所以個人覺得這個數值在花蓮就是參考而已。

看看103年全台各縣市的用水量,大概就了解柯市長為什麼大喊台北的水費一定要漲價了。台北市不但是用水量全台第一,跟第二名的新竹市整整差了快30公升。相對如離島(金門縣、連江縣)因為水資源不夠,用量僅有台北的一半到五分之三。

2015年9月26日 星期六

所謂的PM2.5的PM到底是什麼呢?

最近這些年大家常聽到PM10、PM2.5,到底這些是什麼呢?

簡單來說,PM是particulate matter的簡稱,後面的數字則代表它的直徑(以μm[10-6m,十萬分之一米]為單位)。

這些被冠上PM的東西,其實是大氣的顆粒狀污染物。有時particulate matter也會簡稱為particulates。

它們不一定是固體,也會是液體;只要顆粒夠小,即使是液體也可以懸浮在大氣中。

圖片來源:wiki
上圖的這些由大到小包括花粉(pollen)、黴菌的孢子(mold spores)一直到最小的氣體污染物(gaseous contaminants),都可以懸浮在空氣中,隨著我們呼吸就被吸入。其中最小的是PM2.5,被稱為細懸浮微粒,連口罩都不大擋得住。

2015年9月19日 星期六

風險最高的都市:台北

昨天版主看到新聞提到台北被勞依茲保險(Lloyd's)評為風險最高的城市,一開始先想到是否是真的。

找了一下發現,消息果然是真的,Lloyd's將台北評為風險最高的都市。
檔案來源:Lloyd's
檔案來源:Lloyd's

台北前五名的風險因素是:

1. Wind storm颱風,估計影響44.78%的GDP($81.14bn)
2. Earthquake地震, 估計影響16.38%的GDP($29.69bn)
3. Market crash市場崩潰,估計影響15.77%的GDP($28.58bn)
4. Flood洪水,估計影響5.94%的GDP($10.75bn) 
5. Oil price shock油價,估計影響4.28%的GDP($7.76bn)。

版主一開始看這新聞,直覺就想到,不知道會不會影響外資在台北設點的意願?畢竟這代表保險費又要上漲了。至於執政者要如何改善台北的狀況,我想以目前灑口水比什麼都快的速度,我只能說我們祈禱吧!