後 跋
河在我們中間，海在我們周圍；
海也是大地的邊緣，它波濤滾滾
拍向花崗岩，它把暗示它在遠古和不久前的創造星星點點地拋向岸灘：
星魚，鱟，鯨魚的脊骨；
在水潭裏，它給我們的好奇心
留下了更纖巧的海藻和海葵。
它拋起我們失落的東西，那破爛的漁網，捕捉龍蝦的破簍，折斷的船槳
和異域死者的襤褸的衣衫。海有很多種聲音，很多神明和很多聲音。
——T.S.艾略特
蕾切爾·卡遜為我們帶來了海洋的很多種聲音，既有海的細語和呐喊，也有海的哭號和寂靜。海洋無邊無盡地存在著，永遠有破解不竭的秘密。其實那些一直生活在海洋邊緣的人，跟那些曾跨越海麵航行的水手、曾經潛水接觸洋底的幸運兒相比，對海洋的了解並不少多少。閱讀《我們身邊的海洋》這本書讓我更深地感到海洋的鬼斧神工、海洋的永恒無窮以及她對生命的滋養。
海洋語言裏，有台風的呼嘯轟鳴聲，也有鸚嘴魚安靜地雕琢熱帶珊瑚礁發出的滴答聲。下文中，我也一直致力於挖掘海洋更多的聲音。我們會通過遠遠高出海浪的靜謐衛星去觀察海洋，通過緊貼海麵疾馳而過的鰻魚的眼睛去研究海洋，通過珊瑚尋找食物的觸手去尋覓海洋。自從卡遜開始向我們介紹海洋以來這40年間，神秘海洋麵紗已經緩緩揭開不少，但是還有許許多多海洋奧秘等待人們去解答。
海床運轉
人們從沙灘上望去，看見海洋似乎在無窮無盡地延展，隻能看到遠方的海天一線。一切都好似那麼的無窮無盡，永恒無休，也許這其中蘊含著人類的慰藉，是說明世界存在循環往複的證據。19世紀的地質學家查爾斯·萊伊爾認為地球在不斷連續地循環。地球就像是一部原地踏步的腳踏車，而且步伐還相當緩慢。山脈在不斷抬升，而後又逐漸被侵蝕磨平。生物讓地球亙古繁榮美麗，卻又來來往往。科學界裏，這種對地球和海洋的認識直到20世紀中葉都占據著統治地位。
19世紀中葉，所有自然主義者似乎都覺得海洋盆地與陸地的位置從來沒有變過，但通過推理也發現了地殼有收縮或膨脹的趨勢，從而會引起海平麵升降，而這些變化則是導致海水泛濫的主要原因。例如，恐龍時代中，墨西哥灣曾深入加拿大的西北疆域，形成了巨大的內陸海。從東南亞到中東範圍內也有內陸海覆蓋，連接起太平洋和大西洋。
隨著地質學家們開始逐漸發現化石，可以破譯古老地質環境的秘密，這一學說就出現了越來越多難以自圓其說的地方，比如，北非沙漠山脈中發現了來自冰川的岩石，具有超過4億年曆史；而阿拉斯加和南極洲卻都發現了隻能在溫帶地區形成的化石。難道是地球的氣候曾發生過這樣戲劇性的翻轉？其他一些獨特的地理學事實，也根本不可能是巧合。本傑明·富蘭克林是最先注意到非洲西海岸線輪廓居然跟南美洲東海岸線輪廓吻合得像拚圖一樣完美的少數幾個人之一。如果有人具備一些古生物學素養，他就會驚奇地發現，加拿大新斯科舍省所發現的約有3億年曆史的誌留紀化石，居然跟蘇格蘭地區挖掘出的化石相似度驚人，這種相似度甚至要高於海洋兩岸如今大部分貝殼生物的相似度。地質學家們也注意到大西洋兩岸很多岩石的年齡和類型都能完美吻合，一些主要的地貌特征甚至都能符合一致，例如，如果人們在蘇格蘭地質斷層（尼斯湖之下的斷層）下畫條線的話，可以一直連接到加拿大新斯科舍省的地質斷層線。
這些事實在世紀之交的時候開始得以廣泛傳播，一位來自德國的天文學家，阿爾弗雷德·魏格納，將所有這些線索連珠成線，形成了一個全新的地球觀，完全迥異於之前一代代地質學家們所認為的基礎知識。他認為，陸地必然是在運動，像船一樣穿行在地球母親的發源之地，在海洋般地殼之中漂移。這一驚人想法剛一提出便引起地質學界的爭論，直到20世紀60年代才漸漸被大部分人所接受，也就是恰好在蕾切爾·卡遜修訂此書之後，當時地質學的革命已經風雨欲滿樓。海洋學家通過遠程探測設備和深海鑽機來探測海洋地殼所帶來的真實證據，證明魏格納的理論是部分正確的。到20世紀60年代，人們對地球曆史的認識得到大幅提升，並且可以進行全球範圍的探測。
這其中，地球磁場的非永久性也許可以說是最重要的發現。
每個人都學過，任何一塊磁鐵都可以跟地球兩個磁極成一條線。幾百年來，水手們在海洋中探險曆險時，都堅信隻要用羅盤來指引方向，再加上跟著星星走的話，船隻最終將會找到港口。而許多從地獄般囚船和囚禁監獄裏跑出來的叛變者和囚徒，沒有羅盤導航，最終隻能可憐地流落在浩渺大海之中。但是要知道，70萬年前的水手眼中的世界跟如今相比是上下顛倒的。當時，地球的磁場是翻轉過來的，這也是地球曆史上最重要的翻轉之一。很多人都在推測地磁翻轉所導致的種種影響，當時地球周圍缺乏磁屏蔽，可能會產生一股巨大的生物殺傷性宇宙射線。
隨著礦物質逐漸結晶於水下火山岩石中，磁場再次開始跟地球兩極磁極統一成一條線。如果有火山石在70萬年前就已經形成了的話，其磁性物質的磁極跟如今地球磁場方向恰好相反。所以可以說，岩石已經記錄了地球磁場的所有翻轉曆史，可以依靠放射性礦物質或是化石等手段獨立追溯。這一重要特征是破解陸地海洋水平運動的關鍵。
20世紀60年代，人們在公海海床上厚厚的泥濘中進行了針對深海地殼磁性的地磁測量。這是一項新的技術，高敏度磁力計從空中探測海底裏磁性礦物質顆粒的分布方向，盡管中間有高達兩英尺半的海水阻擋。在北太平洋，海洋學家們發現了一係列正常翻轉間隔的極性變化帶。後來進行的調查大都集中在中大西洋洋脊東西方向上，這條蜿蜒的水下山脈將大西洋差不多一分為二，分成東西兩側，而且圍繞著洋脊形成了驚人對稱。從洋脊向東，人們可以看到磁極的一係列正負變換，也就是地球現在磁場方向和翻轉方向之間的變換。從洋脊向西現在也有相同的順序。這一如此有趣的模式到底應該如何解釋？另一種對稱現象可能為我們提供了線索。放射性年代測定方法顯示，如果從洋脊向東或向西移動看去，會發現海底火山岩年齡逐漸增加。而且從洋脊開始分別向東及向西移動相同的距離，會發現岩石大約在同樣的年齡範圍上。
這些發現顛覆了人們對洋底以及整個地球的原有認識。洋底中的火山岩必然從洋脊處產生，並均勻向兩個方向傳遞，就像是緩慢移動的人行道一樣。這很好地解釋了為什麼從洋脊開始不論是向東還是向西的岩石年齡都在遞增。因為岩石從火山中產生，最近產生的岩石位置最接近洋脊。洋脊處形成的火山岩會跟當時的地磁極性相同。遠離洋脊的岩石可能產生於數百萬年前，如今看來可以說是相當古老了。這些岩石的極性反映出洋脊處結晶曾經的特征，洋脊既是熔融岩的來源，也是地殼運動的中心。
地球地殼運動理論，也稱為海底擴張運動，可以很好地解釋磁性數據變化。洋脊處結晶的火山岩中的磁性礦物質跟如今磁場的方向相同，而數英裏以外的岩石所具有的磁場就會跟其結晶年代的磁場相同。如果說有什麼地理“豁然開朗”般的大發現，這就是了。
冰島地區也有海洋洋脊的火山作用證據留存，不斷上湧的地熱溫泉說明這裏的火山活動一直在持續。20世紀70年代，地質學家在當地深海洋底發現了人們稱為“地獄之門”的地方。沸騰的海水不斷從管狀岩層噴出，有時甚至能高達10英尺。熔融岩石不斷滲入岩石斷裂帶的炎熱海水下層，並且海水會再次升起到海麵，形成的景色堪與美國黃石國家公園的沸騰泉水噴泉相媲美。更讓人驚奇的是，這些火熱山口周圍的岩石上甚至聚集了數量眾多難以計數的洋底生物，就好像它們要等著排隊叫號似的。這裏有豐富的螃蟹、蛤蜊、貽貝和海底蠕蟲。這其中最神奇的生物莫過於被套動物，這些超過5英尺長的蟲子生長的管子有時能長達9英尺。貽貝和蛤蜊一般都能超過6英寸長，要知道，人們早已習慣了深海蛤蜊不超過半英寸長，乍一見它們，對比可謂驚人。大部分深海生物一般來說都接受不到遙遠海麵的物質，體型較小，這些動物如何能獲得足夠的食物長成如此巨大的體型呢？
海中岩石裂縫處那不斷翻湧的含硫海水完美解釋了食物之謎。
一些特定種類的細菌在硫化物的氧化過程中會獲得能量，並能進而利用這些能量合成生長發育所必需的物質。研究發現，所有這些大型深海動物都跟數百萬的細菌共同生長著。被套動物的腔中寄生著成千上萬的細菌，並能通過一種特殊的血紅蛋白同時將氧氣和硫化物提供給這些細菌。其他深海棲息地裏沒有這些豐富的硫物質來源，深海生物們就隻能依靠時不時從海麵下落的少得可憐的物質作為補充。
因為地球上，陸地深深陷在洋底地殼之中，所以人們現在理所應當地認為陸地肯定是在運動的。南美洲和非洲之間的完美契合並非偶然，其他許多地質構成和化石的契合也非碰巧。目前有證據顯示，大西洋洋底按每年1英寸到數英寸的速率運動，數億年來，就累積了數百英裏的側向運動。摩西也許曾經將紅海海水一分為二，但是過去幾百萬年間，地質力量確確實實地而又持續穩定地將阿拉伯和埃及越推越遠。印度次大陸板塊是另一個典型例子。如果印度次大陸板塊不是在洋底運動作用下穩定地向著非洲東南方向靠近，和亞洲大陸板塊發生擠壓從而引起了喜馬拉雅山脈的崛起的話，埃德蒙·希拉裏爵士根本沒有山可以去爬。
如果將洋底看作是傳送帶，新的岩石不斷在洋脊處誕生的話，海洋地殼會堆砌到了哪裏？多年來，海洋學家們早就了解到海溝的存在，這種不斷蜿蜒深入的存在，隻有最強的潛水器才能穿越巨大水壓的阻礙去探測。人們後來才研究發現，這些深淵原來是地殼向下運動所造成的窪地。這些地殼物質最終在極深處再次溶解吸收，成為地球地殼的更大組成部分。這就是地球地殼的生成循環，通過側向運動和再次吸收而完成。
那這一切是不是亙古不變，一直延續至今呢？事實並非如此。
約1億年前，大西洋隻是一帶狹小水流，勉強存在著。如果當年這史前海洋上有船隻航行的話，它可以在一天之內從美國紐約到英國南安普敦，甚至還能剩下幾個小時休息呢。然而，從此以後開始了持續漫長的海底擴張期，大西洋逐漸開闊了。到如今，逐漸長大的大西洋還沒比得上它的大姐大——太平洋。
假如地球曆史能像原始動畫那樣一頁一頁地倒放的話，我們會發現大陸在不斷上升、分離、重組，就像是顛簸水麵上灑落油滴的運動一樣。地質學家們已經可以借助在岩石中儲存的不同地質階段的磁場信息來重構這段曆史。對於一塊特定陸地來說，結晶在岩石中的磁性物質應與地球磁場的方向一致，這裏的原則或多或少跟海洋岩石相同。如果收集岩石後，發現了記錄完好的當前空間定向，那就有可能通過磁力計探測其中磁性物質的空間定向。如果這塊岩石數千年間沒有移動，那麼其中的磁性物質應該可以算是一個相當好的羅盤，明晰地指著目前地磁磁極方向。這當然說的是最近形成的火山岩，如果是古老岩石中的磁性物質的話，通常會偏離當前的地磁磁極方向。這背後的原因，要麼是數千年來地磁磁極本身發生了偏轉，要麼就是生成這些物質的岩石改變了方向。借助計算機的幫助和一點兒創意想法，人們就可以從不同陸地中找出年齡相似岩石的磁性方向是否匹配，磁極方向經過這一重組通常會指向南極或是北極。
如果人們根據古代地磁磁性（古地磁）信息來重建陸地位置，就會發現陸地與海洋的動態變化曆史。目前所有的大陸在約6億年前都曾經來自一塊超級大陸，它被人們稱為盤古大陸。這一巨大的超級大陸漸漸分崩離析，陸地碎片隨著海床運動而沿著地球表麵運動。後來，這些陸地又曾再次聚集，而後又再次分開，最後一次分開就逐漸創造了大西洋。
地球是一顆動態星球，地理和氣候情況都在不停變化。隨著陸地的移動，海洋和洋流係統都得以重新排列，主要生物圈類型都你來我往，更新換代。陸橋連接起了陸地，動植物們沿著如今難以想象的遷徙路線去征服新的疆域。不同海洋也都通過這些運動分別被孤立了起來，比如數百萬年前崛起的巴拿馬地峽將大西洋和太平洋兩個大洋分離開來。我們的星球經曆了陸地主要重組、生命大量滅絕和陸地急劇變化，人們也許能從中學到點兒什麼。人們也許能讀懂曆史中隱含的管理脆弱星球的法則。我們如今已經在經曆全球變暖和海平麵上升的改變了，也許過去的事情能幫助我們更好地預測未來。
全球溫控：洋流不息
每過幾年的聖誕節期間，以基督之子命名的厄爾尼諾洋流便會裹挾著死亡和狂怒來到東太平洋。大多數風調雨順的年份裏，秘魯海岸邊的風不斷給陸地帶來海麵的水分，深海裏涼爽海水開始上湧。從深海而來的營養物質給諸如矽藻等浮遊生物帶來了生命所必需的物質。這些微小的單細胞生物是鳳尾魚的豐富食物來源，這種魚也撐起了世界上最大的漁業之一。鳳尾魚、海蛤，以及許多其他生物都依靠著充滿營養物質的涼爽海水存活。當厄爾尼諾洋流前來的時候，開闊太平洋上吹來的海風帶來了溫暖的海水，將各種營養物質都帶向了海岸，忽然而至的火熱海水殺死了海蛤，而忽然之間消失殆盡的營養又餓死了魚兒。南北美洲海岸上都是暴風雨肆虐，南加利福尼亞那許多奢侈的房屋都在一夜之間成了漂蕩在藍色太平洋上的廢料。
海洋學家們知道厄爾尼諾現象並不僅僅局限於本地。整個太平洋，甚至印度洋的氣候都受到了影響。厄爾尼諾現象出現期間，澳大利亞通常會經曆幹旱；印度所習慣的季風也遲遲不來到，糧食生產陷入一片混亂之中。人們從此了解到氣候在全球範圍內的聯係，沒有任何一個地方能完全獨立。
海洋和陸地氣候的起伏變化會持續更長的時間跨度。約1.5萬年前，冰川大範圍地覆蓋著陸地，特別是在北半球範圍，加拿大和新英格蘭的所有區域幾乎都在冰雪覆蓋之下，甚至還一直向南延續到紐約。我們如今依然能看到冰川在巨大岩石裏留存的證據，貫穿美國北部的冰磧物山脈那嶙峋不平的岩石都是寶貴的證據。盡管西伯利亞的貝加爾湖起到一定隔絕冰川的作用，對周圍地區氣候有一定調節作用，但是北歐和亞洲的大部分麵積也都在冰雪的掩蓋之下。
自這個時候起，冰川就在不斷地縮退。紐約長島北岸曾經是北美大陸冰川的南行終點，可如今這裏卻享有溫和宜人的環境，夏季溫暖，冬日柔和。冰川在最近這幾千年裏不斷縮退的痕跡在瑞士和阿拉斯加可見一斑。
19世紀初期，地質學家們根本想象不出冰雪擴張到覆蓋全球是什麼樣子，全靠瑞士自然主義者路易斯·阿加西斯的積極倡議才讓整個世界慢慢相信了這一點。起初，大部分地質學家們認為出現在北緯度的巨石是當年諾亞洪水造成的結果。後來在19世紀中葉時，在經曆了約30年激烈辯論後，大部分有學識的人都接受了這一觀點，認為高緯度地區曾覆蓋過超過1英裏厚的冰川，但後來又慢慢退去。後續的多層終磧石中留下了冰川多次進退的證據，沉積物和石塊的淡水層就留在冰川不斷後退的邊緣上。
冰川在最近200萬年甚至更久的歲月裏規律性變換進退的故事中，深海海床為我們講述了更多。海洋學家們曾將長長的探測管深深紮進海床中，得到了數十萬年來沉積物的橫截剖麵。深海所取得的地芯中有大量黏土沉積帶和石灰質浮遊生物骨架主要沉積帶的交替分布。富含黏土的沉積層說明了強烈冰川期的存在，當時冰通過研磨作用不斷侵蝕著陸生岩石，融水不斷將黏土粉末帶到海洋。碳元素的同位素也給人們講述一個類似的故事。自然界中碳以兩種形式存在著：碳13和碳12。每當海洋溫度較低或是冰川範圍擴大的時候，浮遊生物的石灰骨架中就會富含碳13。深海地芯中，我們發現了碳13物質的交替分布，說明冰川的周期性進退活動。
為什麼會有這種規律性交替變化？這難道是一種速度標記嗎？
盡管目前深海沉積物中沒有可用的證據，但在19世紀冰川期期間曾明顯經曆一些穿插的溫和時期。廣闊的南歐大陸上有時會長滿濕潤的溫帶森林，但是又會穿插著冰川廣闊分布，深入北方，陸地長期處於荒蕪赤裸的時期。海洋中，冰川期總是伴隨著猛烈洋流運動和風暴氣候，而冰川間歇期則顯得相對平靜。這種規律性變化到底是來自地球內部變化還是外部大氣層的驅使呢？有些人選擇仰望星空，去尋找答案。
1842年，數學家約瑟夫·阿德馬爾出版了《海洋算法》一書，詳細論述了地球圍繞太陽運動軌跡形狀的周期性，以及地軸的傾斜角如何能引起全球變冷，並在南北半球交替發生。他（以及後來蘇格蘭的詹姆斯·卡羅爾）提出冰川時代可能跟天文周期之間有聯係，並預測出每個半球的冰川時代應交替出現，雖然後來證明這一理論是錯誤的。優秀年代測定理論發展出來後，人們清楚地了解到兩個半球的冰川前進是同時連續的。所以天文理論在那一段時期內看來似乎不可取。
米蘭科維奇，一位來自南斯拉夫首都貝爾格萊德的工程師，開始鑽研冰川時代這一重大問題，他像阿德馬爾和卡羅爾一樣，認為這一問題的關鍵在於太陽和星星們。他的漫長研究經過多次波折，但其間不論是第一次巴爾幹戰爭時期，還是第一次世界大戰時被囚禁入獄，他都從未中斷研究。他的牢房就是宇宙的一個微觀世界，房頂就是廣袤星空的天穹。即使在鋃鐺入獄之際，他也在繼續計算著地球在千年間的運動軌跡和偏角。米蘭科維奇認為，就是這兩個要素導致了世界氣候的變動。地軸的偏角循環長達4.1萬年，而這必定與冰川的進退有關。另外一個2.2萬年的循環也影響了季節與地球圍繞太陽運動形狀間的關係。從太陽輻射的計算中可以發現，這一影響在赤道地區似乎最為突出。米蘭科維奇通過整合，計算了冰川過去50萬年間所能到達的最低緯度。
最開始，這些證據似乎並不能支持米蘭科維奇的預測。隨著人們逐漸有能力去測定冰川時代，可以通過先進技術測得冰川進退的時間後，人們發現米蘭科維奇對氣候波動的預測不是都跟冰川進退相符合。後來人們發現了一對長到難以置信的地芯，大約能連續記載過去45萬年的曆史，上麵溫度敏感性的浮遊生物都清晰可數，可以由此估計出古代溫度。事實上，附著在海底上相對豐富的浮遊生物物種可以幫助人們了解當時海洋的溫度。海麵之下深處的地芯研究越是深入，對過去的研究就越深入。這些複雜的信號可以在循環中進行分析，在很大程度上可以看作是示波器。布朗大學的海洋學家約翰·英柏瑞曾分析這些數據，發現溫度波動不僅跟4.1萬年循環周期有關，也和2.2萬年循環周期相關。後來人們又發現第三個長達10萬年的循環，都跟地球圍繞太陽運動軌道形狀變化有關。冰川進退的秘密也就此破解。
但是冰川時代為什麼會開始？我們還是並不清楚。這有可能跟太陽輻射強度變化有關。1000萬年前，南極洲從一片相對溫和的區域變成了一片純粹的冰雪世界。有人認為陸地漂移在這其中起到了很大的作用。隨著南極大陸逐漸漂向地理南極，冰雪在沉澱作用下逐漸形成，並在太陽光反射的促進下不斷得以延展。也許有一天，冰川時代的奧秘將通過這些冰雪寶庫找到答案。
如今，我們正處於全球變暖的階段，冰川整體上處在縮退狀態。瑞士阿爾卑斯山古老的冰川繪畫，清晰展示出150年前山穀上的冰川要明顯更多。隨著巨大的陸地冰川不斷縮減，海平麵顯著穩定升高。1.5萬年前的海洋邊緣在現在紐約海岸線以東200英裏，跟現在的海平麵相比要低300英尺。隨著冰雪逐漸消融，不斷有水分注入海洋，海平麵逐漸上升到如今水平。過去的100年裏，海平麵上升這一進程穩定進行，每年都會上升1/10英寸。
我們並不能確定未來會是什麼樣子，因為即使是微小的海平麵變化，比如說即使隻有10英尺的改變，也會產生難以預測卻至關重要的影響。海平麵僅上升10英尺，就會帶來難以想象的浩劫：世界上許多主要城市——邁阿密、威尼斯、哥本哈根、紐約和香港等城市——都會飽受風暴洪水的威脅。低海拔國家，如荷蘭和孟加拉等恐怕難以從滅頂之災中幸免。未來的我們有沒有可能都將麵臨這樣的災難？