梦幻蔚蓝!工大地质学者带你探秘西沙群岛!

日期:05-25
南海

原标题:梦幻蔚蓝!工大地质学者带你探秘西沙群岛!

来源:合肥工业大学

青山巍峨、碧海无垠,徜徉其中不禁让人感叹大自然的鬼斧神工。适逢科技活动周,让我们跟随资源与环境工程学院徐利强老师,一起走近大自然洒落在人间的明珠——西沙群岛。

2013年,中国邮政曾发行一套名为“美丽中国”的邮票(共计六枚),其中一枚邮票的上部是一只翱翔天空的海鸟,下面是深蓝色海洋中的岛屿,这些岛屿(共计七个)犹如一串明珠镶嵌在大海里面一般,称为“七连屿”。

梦幻蔚蓝!工大地质学者带你探秘西沙群岛!

美丽中国系列邮票之“三沙七连屿”

七连屿是西沙群岛的一部分,位于南海中北部。西沙群岛由40多个岛礁、沙洲组成。这几十个岛礁出露在数千米水深的南海之上,茫茫大海中,它们是如何形成的呢?这要从岛屿的类型说起。一般来说,岛屿可划分为如下几种类型:火山岛(如夏威夷群岛)、冲积岛(如崇明岛)、大陆岛(如台湾岛),另外还有一类比较特殊的岛屿——珊瑚岛。咱们熟知的南海诸岛、马尔代夫等都属于这类岛屿。你或许想不到,这些硕大的珊瑚岛是由一些“小虫子”建造的。

西沙群岛野外地质考察(吴礼彬拍摄)

大海里的工程师——珊瑚虫

造礁珊瑚虫是一种腔肠动物,大多雌雄同体。别看个子不大,珊瑚虫的脾气可不小,它们对环境条件(如温度、盐度、透光度等)相当挑剔,所以一般只生活在热带海洋地区。珊瑚虫还是勤劳的工程师,它们在生长过程中,能够捕捉海水里的钙元素,形成碳酸钙沉积,并将其作为自己的骨骼。

我们平常看到的五彩缤纷、形态各异的珊瑚其实是珊瑚虫的骨骼。除了是造礁的小能手外,珊瑚虫还与很多海洋生命生活在一起,为它们提供栖息地,共同形成了繁荣的珊瑚礁生态系统,被科学家誉为水下的“热带雨林“。

野外考察期间在西沙群岛看到的一些生物(依次为红珊瑚、砗磲、刺豚、海龟)(徐利强拍摄)

由于珊瑚虫生活在水下(一般不超过60米水深),待其死亡后,大量的珊瑚骨骼堆积在一起,便在水下形成一个相对平整的平台,科学家称之为礁盘。大海中风高浪大,有时也会有台风甚至是海啸,它们将珊瑚骨骼拍碎、不断摩擦,形成白色的沙子。风浪卷着这些沙粒奔向岛礁,由于礁盘之上的水并不深,海浪来到礁盘之后,携带沙粒的能力减弱,这些沙子便堆积在礁盘之上,不断增高,甚至露出水面。久而久之,便形成了沙洲,规模进一步增大后,就形成了珊瑚岛。南海诸岛基本都是这样形成的,西沙群岛开始露出水面的时间约在五六千年之前。由于珊瑚岛依礁盘而生,所以高程都比较小,一般只有几米,所以海平上升对于珊瑚岛来说是个巨大的威胁。

除了孕育繁荣的生态系统,美丽的西沙群岛还是科学的宝藏,研究环境演化的天然实验室。岛上的沙子可以告诉我们这些岛屿什么时候形成、生长得有多快,为科学家们评估海平面上升的风险提供科学依据。美丽的西沙群岛还曾登上知名地学期刊JGR的封面。

知名地学期刊JGR以CoverImage的形式刊登我校研究成果(图为西沙赵述岛)

知名地学期刊JGR以Cover Image的形式

刊登我校研究成果(图为西沙赵述岛)

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大自然的搬运工——海鸟

岛屿像生命一样,也有自己的生命周期,不断演化。珊瑚岛的前身是刚刚出露海面的光秃秃的沙洲(下图),偶有零星的草本植物分布,没有多少生机。比较成熟的岛屿则会演化出茂盛的灌木,甚至是乔木。这些岛屿远离大陆,植物的种子又是从哪里来的呢?有一些种子可以随波逐流来到海岛,但同时,种子还有另外一个更重要的来源,那便是海鸟。海鸟可以吞食种子,通过粪便的形式将其传输至海岛;或者如果海鸟的脚上粘了泥土,而碰巧泥土中又含有种子,其也会被运移至海岛。实际上,海鸟不单单是种子的来源,对于海岛来说,它还有一个更重要的作用。

岛屿演化的早期阶段——沙洲(远处出露的白色地质体)(徐利强拍摄)

小学三年级语文课本上有这样一篇文章——《富饶的西沙群岛》,里面有这样一段描述:“西沙群岛也是鸟的天下。岛上有一片片茂密的树林,树林里栖息着各种海鸟。遍地都是鸟蛋。树下堆积着一层厚厚的鸟粪,这是非常宝贵的肥料。”海水中有大量的营养物质,如氮、磷等,这些元素会通过食物链进入到海洋生物体内,然而由于地势的限制,它们无法来到主动来到岛上。幸运的是,海鸟在海洋中捕食、在岛上栖息,这些营养元素以粪便的形式被传输到岛上,为植被的发育提供了必要条件。岛上的植被也“知恩图报”,为海鸟提供了栖息的场所,二者互惠互利、和谐共生。孜孜不倦的海鸟,是勤劳的搬运工,它们不辞劳苦地奔波于海洋和海岛之间,像泵一样将海洋中的营养物质传输至海岛。毫不夸张地说,海鸟是岛屿的灵魂,是它们赋予了岛屿生命。

珊瑚岛演化的中级阶段(羊角树灌木,南岛)(徐利强拍摄)

遗憾的是,我们的研究表明,西沙群岛的海鸟生态正在退化,现在已经很少可以看到成群的海鸟在岛上活动。没有海鸟的珊瑚岛,便切断了岛屿营养物质的来源,将会导致岛屿不断退化。人类活动是导致西沙海鸟生态衰退的重要原因,为了保护这些海上明珠,我们必须行动起来。

珊瑚岛演化的高级阶段(白避霜花乔木,永兴岛)(徐利强拍摄)

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大浪淘沙——丰富多彩的地质现象

除了特殊的生态系统,西沙群岛还孕育了美不胜收的自然风光,创造了丰富多彩的地质奇观。

西沙风光(吴礼彬拍摄)

西沙风光(吴礼彬拍摄)

西沙风光(吴礼彬拍摄)

西沙风光(吴礼彬拍摄)

海水具有强大的力量,海浪拍打在岛屿的岩石上,能够将岩石拍碎,不断将其侵蚀,最终在岩石底部凿出一个凹槽,科学家称之为“海蚀凹槽”。随着海蚀槽越来越深,当无法承受上覆岩石的重力时,岩石便会断裂,形成陡崖,这便是海蚀崖。

有时,海浪还能在岩石上刨出一个坑,海水钻进去后进一步侵蚀岩石,导致孔洞越来越大,形成洞穴,于是就形成了海蚀洞。如果侵蚀进一步加剧,使得一块岩石孤零零地出现在海水中,就形成了海蚀柱。

海蚀凹槽和海蚀崖(西沙“老龙头”)(吴礼彬拍摄)

海蚀凹槽和海蚀崖(西沙“老龙头”)

(吴礼彬拍摄)

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海蚀柱和海蚀洞(吴礼彬拍摄)

西沙还有一个神奇的水下洞穴——永乐龙洞。与水上洞穴不同,这是一个垂直的洞,深度300.89米,是世界上最深的海洋蓝洞(因水深较大,颜色较周围的海水颜色要深,故称蓝洞)。一般认为,永乐龙洞是由水溶蚀岩石而形成。渔民称之为南海之眼,相传这是当年存放定海神针的地方,孙悟空将其取走后,便留下了这样一个洞穴。

世界上最深的海洋洞穴——永乐龙洞(图片来源:中新网)

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大海上的文明

虽然西沙群岛远离大陆,但是勤劳的中国人民凭借高超的航海技术,两千多年之前就开始在岛上生活,并创造了极具地方特色的海洋文明。野外考察期间,我们曾在岛上发现大量瓷器残片,经鉴定为明朝永乐年间物品,这是我国拥有西沙群岛主权的铁证。

西沙群岛上的明朝瓷器残片(图中文字:成化年制)(徐利强拍摄)

西沙群岛也是一个不缺信仰的地方,我国先民还在岛上修了一些庙宇,祈求妈祖保佑、出海平安,迄今仍在使用。西沙赵述岛上就有这样一座庙,虽然不大(可能是中国最迷你的庙),香火可是一点都不少。

我国先民在岛上搭建的小庙(徐利强拍摄)

收复西沙群岛后,多位党和国家领导人,以及100多位将军曾来到这里,并亲手栽种椰子树,逐渐形成一片椰林,人们叫它“将军林”。

收复西沙群岛纪念碑,碑的另一面是四个字——“南海屏藩”(早期为“卫我南疆”)(徐利强拍摄)

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学党史·知校情

1958年5月25日,中共八届五中全会在北京召开。当日下午,毛泽东、刘少奇、周恩来、朱德、邓小平等到北京十三陵水库工地参加义务劳动。十三陵水库是北京一座具有防洪、灌溉等功能的中型水库。1958年1月正式开工,为在汛期到来之前完工,从4月起平均每天有10万人参加义务劳动。经过160多个日日夜夜的艰苦奋战,长627米、高29米的水库大坝终于建成。7月1日,举行了十三陵水库落成典礼。

梦幻蔚蓝!工大地质学者带你探秘西沙群岛!

【校史上的今天】

1998年5月25日,教育部陈至立部长接见校长陈心昭和副校长刘光复时,明确表态:(1)合肥工业大学将由教育部为主管理,列为教育部直属高校,今后学校的领导班子、招生计划和经费划拨都由教育部负责。(2)合肥工业大学基础很好,希望好好建设。

素材来源:人民网、《合肥工业大学校史(1945-2005)》

学生编辑:李欣茹、李秋晨、韩彬妮

责任编辑:李庆宇、卫婷婷

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