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海研五號首航―南海北部海洋及地質資源的初步綜合調查
我國2700噸級的海洋科學研究船--海研五號，是臺灣第一艘具有遠洋探測能力的研究船，也是臺灣邁向大洋積極參與國際競爭，展現海洋科技實力的開始。海研五號從規劃設計到建造歷時超過五年，期間經過二位中心主任邱逢琛教授及高家俊教授的積極努力下，終於在2012年7月交船，又再歷經6個月船載科學儀器的海上測試，才能於今年2月18日正式展開首航，二位前主任其功不可沒，同時也要感謝國研院一直以來對國內海洋研究發展的關注與支持。本次首航以臺灣最具地質能源及生物資源潛力的南海北部為探勘海域，歷經19天的海上探勘，於3月8日順利返回高雄港，完成了一次極有深度的綜合海洋探勘，不但證明了這條船的卓越能力，也證明了我國科學家操控船的能力早已成熟，因此讓我們對老舊的海研ㄧ、二和三號的汰舊換新有了更殷切的期待。
在此次探測中，我們在東沙環礁東南方約30公里處，首次發現“東沙海底火山群(Dongsha Submarine Volcanoes)”， 約由60幾座海底火山所組成，分布在約3000平方公里面積裡。依據反射震測及岩芯標本，初步推估此海底火山群是中新世（一兩千萬年前）噴發，可能與澎湖火山群的形成機制相似。東沙環礁附近的海床大多屬於侵蝕環境，而東沙則是較堅硬的火成岩，才可以抵擋來自東方強大的內波攻擊，而屹立於海中;南海北部的內波由東向西傳遞到東沙時向上湧昇，可將冷且富營養鹽的海水帶出，對環礁生態系統（如矽藻、有孔蟲及珊瑚的分佈）有著高度的影響。首航在東沙進行岩芯採樣期間，適逢內波通過調查位置，低溫、高鹽的深層海水迅速被抬升至水深十公尺處，這種現象可由船測水文資料確實驗證。此外，在東沙環礁西南西方約30公里處發現一接近南北向的“東沙海底斷崖(Dongsha Scarp)”，此海底斷崖綿延長達60幾公里，最大落差可達300多公尺，此海底斷崖的成因，推論是一主要的右移斷層，它的活動，影響了今日東沙環礁附近整體向東南凸出海底樣貌。
本航次反射震測及底拖底質剖面資料分析，證實了海底仿擬反射界面(BSR)的存在，說明了東沙南方海域有天然氣水合物的蘊藏，但由於有 “麻坑(pockmark)”及大規模海底山崩的發生，部份天然氣可能已經溢出，不過仍發現有氣體向上移棲並分布在近表層沈積物下。另外，本航次也首次於台灣恆春南方約100公里的海域處進行天然氣水合物的探測與採樣，在約800平方公里調查區域裡，發現大部份的震測線中可以辨識出天然氣水合物的BSR的徵候；而於本地區採取海底沉積物岩心，其初步分析結果亦具有高甲烷通量，顯示本地區也是天然氣水合物賦存的區域，值得往後進一步探勘調查。
利用船上高解析顯微鏡觀察到在東沙環礁周邊孕育著豐富的海中微生物，特別是種類多樣的浮游生物群聚，其中浮游植物可以進行光合作用、吸收二氧化碳，負有調控地球氣候的重大任務；它們是海洋中魚類所仰賴的最終食物來源，其體型大小也會影響人類的漁獲量。在靠近環礁周邊浮游植物的體型較大，顯示出在環礁周邊應有較多的營養鹽供應支持較大的浮游植物生長，這些浮游植物可以直接被小魚小蝦捕食，然後很快就會變成大型魚類的食物，因此可間接提高漁獲量。另外，本次調查於東沙環礁海域亦發現大規模浮游有孔蟲殼體膠結形成的沉積地層，並因內波及底部海流沖刷的影響，廣泛分佈於東沙海底斷崖的西側，形成厚度達十公尺以上且以有孔蟲堆積為主波痕地形。在岩心頂取樣的浮游有孔蟲群聚分析與溫度推估結果顯示當時海表年均溫約為27.4°C，較現今海表溫度高出1.4°C，暗示著古代的東沙環礁附近海域具有較現今更繁盛的生態環境。綜而言之，南海的內波對東沙環礁生態影響深遠，並造就了東沙海底火山群頂部之現生珊瑚礁生態系統的發育。
海研五號船上搭載的海氣二氧化碳分壓自動偵測系統以及漂浮式顆粒有機碳收集器現場資料的結果顯示，在正常的天候狀況下，南海海面每天可以吸收26萬噸的大氣二氧化碳，約是臺灣每天二氧化碳排放量的35%。令人驚訝的是，由於航次期間曾遭遇到風速高達15 m/s以上的強鋒面，此時南海海面每天可以吸收的大氣二氧化碳量更是正常天候時的9倍，是臺灣每天二氧化碳排放量的328%。此結果除了顯示冬天南海具有吸收大氣二氧化碳的能力外，極端天氣雖然嚴重危及海上航行的安全，但是卻可以大幅增加二氧化碳的吸收量，這也是航行的一個新的科學認識。
海上十九天，乘風也破浪，科學家團隊每天24小時輪班工作，跟風浪與時間賽跑，即使是2700噸船在大風浪下，大家仍興奮的談論著新的科學發現，對於面臨的堅苦仍處之泰然。我們終於盼到他們成功的歸來，讓我們一起來謝謝他們的努力，因為他們，台灣海洋科學進程上的這一大步才得以順利完成。
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