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為何杉原灣會從沙灘變礫灘?

活躍星系核_96
・2012/12/07 ・1740字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 507 ・六年級

圖片來自漂浪島嶼–munch 臉書

座落於台東杉原灣的違建,美麗灣飯店,是目前台灣環境人權議題的焦點。然而在最近兩年,沙灘的狀況變得越來越差,甚至如上圖一樣,從沙灘變成了礫灘。到底是為什麼呢?

在假設非人工替換的情況下,PanSci的夥伴針對此現象進行了討論,雖非實地探查研究,但也希望提供給大家參考。

首先,Suchen Lin表示此景從今年8月颱風後就出現在杉原灣北側。Raven Ho 猜測飯店的存在有可能造成風蝕效應,亦即建物收集了海風,然後產生往下吹的大廈風,把沙再吹回海中,只留下比較重的小石子。然而要驗證還是得要去現場測風向。風這種東西,高低差一米流向就會差很多。海流也是有表層往這邊、中層往那邊,下層又是反向的。因為從圖中可發現水泥建物下方都出現空洞了,因此他認為風蝕效應比較可能,而非浪打出來的。

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不過徐顗棨從圖中的那些木頭碎屑來看,還是有可能是海浪送來的,但亦不確定海浪的影響。

徐奕弘認為,兩相比較,似乎感覺是被掏空了,應是附近海岸有建物影響海水流動方向,使得應該水流慢的地方變快,就像河道一樣如果不去破壞下會有個平衡,但是一旦破壞了這個平衡,河就會想辦法調整回復平衡。

這有沒有可能只是單純的自然問題呢?「一個沙灘能否存在仰賴的是沙子的供應」,李瑋倫表示在沒有河流供應補充沙源的狀況,沙灣自然會隨時間消失。

他接著解釋,從2009年這則新聞可得知,卑南溪在2009年時開放疏濬兼開採砂石。河床的沙量減少若沒控制好,有可能影響其他地區。東部海岸的海流是屬於往北的黑潮,再加上卑南溪有可能是杉原灣最主要的供給來源,所以有可能因為河川砂石開採,造成沙量供應減少,海灘消逝。

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那原先的沙去哪了呢?最有可能的就是近幾年的許多的強力颱風造成巨大海浪侵蝕 ,否則也沒有其他的營力能達到如此大規模的侵蝕了。參考去年八月這則相關的新聞:「颱風遇滿潮 長浪直撲 磯崎沙灘變礫灘」,可見颱風造成的長浪把沙岸的沙帶走是有可能的。現在12月可能是海岸經肆虐過後最慘的狀況,或許過一段時間的補充,杉原灣的沙是有可能回來的(前提是要有供給的來源)。

Jc Yao 指出海岸開發與沙灘流失的例子並不罕見。有名的例子之一是日本和歌山縣的白浜町,原本擁有天然的大片白沙海灘及溫泉,1960年代因為有了鐵路接引,帶來大量觀光客,海邊的溫泉渡假飯店於是一棟接一棟蓋起來,沒想到海灘卻開始流失。結果近15年來縣政府每年從澳洲進口白沙填補,以維持當地觀光產業。如果杉原灣存在已久,卻是最近(沙灘)才消失,很難不考慮海岸建物的因素。我找到一篇管理白浜海灘的研究報告(很可惜是20年前的,是否表示他們的努力並沒有成功…),引言裡稍微提到沙灘減損的主因,是原本的供沙來源(河流)受到過度開發的阻礙,造成沙子無法自然補充。Jc Yao也強調每個個案詳情不同,還是需要實際調查才知道杉原灣的狀況。

游富宇曾在當地與石友聊天,得知東部的海岸有些地區會有礫攤與沙灘交互出現的現象,例如台東重安附近的都威橋南邊海岸,他去過多次,有幾次是沙灘,有幾次是礫灘,特別的是有一次第一天是礫攤,經過一個晚上的漲退潮第二天就變沙灘。

然而如果是長期性的,他認為美麗灣沙灘變礫攤可能是因為海潮的變化造成砂粒的流失,至於海潮變化的原因有可能和附近土地侵蝕有所關聯。而從照片中看起來,建築物地基露出可能是東海岸普遍的海岸退縮現象。可參考一下兩則大愛新聞報導:

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海洋與陸地息息相關,杉原灣上的開發與東海岸的現況值得我們共同關心,並深入理解。PanSci歡迎各位夥伴繼續從科學角度提出見解。

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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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人體吸收新突破:SEDDS 的魔力
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/03 ・1194字 ・閱讀時間約 2 分鐘

本文由 紐崔萊 委託,泛科學企劃執行。 

營養品的吸收率如何?

藥物和營養補充品,似乎每天都在我們的生活中扮演著越來越重要的角色。但你有沒有想過,這些關鍵分子,可能無法全部被人體吸收?那該怎麼辦呢?答案或許就在於吸收率!讓我們一起來揭開這個謎團吧!

你吃下去的營養品,可以有效地被吸收嗎?圖/envato

當我們吞下一顆膠囊時,這個小小的丸子就開始了一場奇妙的旅程。從口進入消化道,與胃液混合,然後被推送到小腸,最後透過腸道被吸收進入血液。這個過程看似簡單,但其實充滿了挑戰。

首先,我們要面對的挑戰是藥物的溶解度。有些成分很難在水中溶解,這意味著它們在進入人體後可能無法被有效吸收。特別是對於脂溶性成分,它們需要透過油脂的介入才能被吸收,而這個過程相對複雜,吸收率也較低。

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你有聽過「藥物遞送系統」嗎?

為了解決這個問題,科學家們開發了許多藥物遞送系統,其中最引人注目的就是自乳化藥物遞送系統(Self-Emulsifying Drug Delivery Systems,簡稱 SEDDS),也被稱作吸收提升科技。這項科技的核心概念是利用遞送系統中的油脂、界面活性劑和輔助界面活性劑,讓藥物與營養補充品一進到腸道,就形成微細的乳糜微粒,從而提高藥物的吸收率。

自乳化藥物遞送系統,也被稱作吸收提升科技。 圖/envato

還有一點,這些經過 SEDDS 科技處理過的脂溶性藥物,在腸道中形成乳糜微粒之後,會經由腸道的淋巴系統吸收,因此可以繞過肝臟的首渡效應,減少損耗,同時保留了更多的藥物活性。這使得原本難以吸收的藥物,如用於愛滋病或新冠病毒療程的抗反轉錄病毒藥利托那韋(Ritonavir),以及緩解心絞痛的硝苯地平(Nifedipine),能夠更有效地發揮作用。

除了在藥物治療中的應用,SEDDS 科技還廣泛運用於營養補充品領域。許多脂溶性營養素,如維生素 A、D、E、K 和魚油中的 EPA、DHA,都可以通過 SEDDS 科技提高其吸收效率,從而更好地滿足人體的營養需求。

隨著科技的進步,藥品能打破過往的限制,發揮更大的療效,也就相當於有更高的 CP 值。SEDDS 科技的出現,便是增加藥物和營養補充品吸收率的解決方案之一。未來,隨著科學科技的不斷進步,相信會有更多藥物遞送系統 DDS(Drug Delivery System)問世,為人類健康帶來更多的好處。

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娜美的海圖是怎麼來的?看歐洲世界地圖的發展史——《獻給國王的世界》上
PanSci_96
・2019/07/02 ・2886字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 553 ・八年級

第一張世界地圖

本書的主題,是現存十六世紀地圖中最教人讚嘆的一張——亦即諾曼製圖師皮耶.迪塞利耶(Pierre Desceliers)為呈獻給法蘭西國王亨利二世(Henry II),而在一五五○年製作的世界地圖。

圖上有城市、君王、異族、動物、船隻與海怪的圖案,還有二十六大段說明文字,內容似乎是專為這張地圖而寫的。圖/wikipedia

這張地圖由四張羊皮紙拼成,圖幅驚人,達 135 × 215  公分(4 呎 5 吋× 7 呎 1 吋),以精緻的筆法手繪而成。圖上不僅有城市、君王、異族、動物、船隻與海怪的圖案,還有二十六大段說明文字,內容似乎是專為這張地圖而寫的。這張地圖引人入勝之處,在於其精美,在於其不下於民族誌的插圖,更在於其(一如當時的其他諾曼地圖)對於假設性的巨大南方大陸所做的描繪——有些人認為,圖上的南方大陸透露出歐洲人對澳大利亞的「早期發現」,早於傳統上以威廉.楊頌(Willem Janszoon)在一六○六年發現澳洲的看法。

本書不僅首度以全彩、全幅方式帶來該地圖的複製圖,更是頭一遭以此圖為題所做的系統性研究,探討其繪製圖像的出處、地圖如何製作,同時還提供圖上長篇說明文字的完整謄寫與譯文。我希望,本書的研究不僅能呈現這張一五五○年地圖的細節、該圖與其他十六世紀地圖的關係,更能使我們對皮耶.迪塞利耶的手法、偏好,甚至是他的藏書有所了解,畢竟我們對此人仍知之甚微。

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航海圖的起源

圖/wikipedia

迪塞利耶的一五五○年世界地圖,是以實際用於地中海海域與東大西洋的航海圖作為製圖架構。這一類航海圖(又稱港灣關係圖〔portolanchart〕)起源不明,但帕特里克.古提耶.德契(Patrick Gautier Dalché)曾表示雖然現存最早的海圖出自十三世紀晚期,但海圖早在一二○○年便已問世,他的說法也深具說服力。

海圖通常畫在獸皮上,圖中呈現地中海與鄰近地區,西起愛爾蘭,東至聖地耶路撒冷,北起北歐,南至北非。海圖非常著重海岸特色,岸邊的地名以垂直於海岸線的方式書寫,內陸的地理細節則少之又少。圖上畫的不是經、緯度格線,而是方位線構成的網。方位線從節點往基本方位發散出去,各節點則圍繞海圖中心,呈環狀排列。

方位線具備的領航功能並不清楚,很可能是藉由指出羅盤方位,幫助制定航線。製作這類海圖的重鎮,是下列地中海港口城市(以興起的順序排列):威尼斯、熱那亞、馬約卡的帕爾瑪(Palmade Mallorca)、安科納(Ancona),以及後起之秀墨西拿(Messina)和馬賽。

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海圖的各種用途

未經裝飾的海圖是讓人在船上使用的。由於飽經摧殘,這種海圖通常都用不久。但在純粹的海圖之外,製圖師也為顧客提供程度不一的插圖,而這類裝飾性元素若非出於製圖師本人之手,就是由製圖作坊中專司插圖的畫家所繪。可資選購的裝飾圖案包括城市、旗幟(藉此點出控制城鎮的政治勢力)、羅經花,以及山川、樹木、君王、動物和船隻的圖案。顧客還能選添圖說,用來描述圖上各地不同的風土人情。這種海圖更為精緻,因此也更為昂貴——添飾豐富的地圖有可能比實用版的海圖貴上十倍,其用途不在航海,而是供王室與貴族蒐藏、展示之用(見下圖 )。

繪有精美插圖的海圖,孔特.奧托瑪諾. 弗雷杜奇(Conte Ottomanno Freducci)製於一五三九年(London, British Library, Add. MS 11548)。圖/麥田出版提供

到了十四與十五世紀,有人試著拓展海圖體系,將圖上呈現的空間推向已知(或部分已知)世界的邊緣。一三七五年的加泰隆尼亞地圖集(Catalan Atlas)是現存裝飾最精美的航海圖之一,其描繪的不光是東大西洋、歐洲與北非,還畫了中東與整個亞洲,直至亞洲大陸的東端。至於製作時間約為一四六○年的加泰隆尼亞埃斯特地圖(Catalan-Estense map),圖面上除了歐亞兩洲的全貌之外,連整個非洲都畫了進去。

這些地圖顯然有著混和的特質:圖上有些區域的地理資訊出自航海圖傳統,而該處的海岸就會有密密麻麻的地名;但在其他區域,也就是地理資訊採自馬可.波羅(Marco Polo)等人的旅行記述、海岸線乃出於推測之處,海岸地區就不會有大量的地名。此類進階版的十四、十五世紀海圖少有實例——它們是權貴的珍玩,想當然耳也少有人製作。

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地圖再進階:加入經緯度

大約在十五世紀中葉,製圖師開始作實驗,將當時新的地理發現與另一種製圖素材——克勞狄烏斯.托勒密(Claudius Ptolemy)的《地理學指南》(Geography)融為一爐。西元二世紀,亞歷山卓學者托勒密寫了這本《地理學指南》,根據經緯度來劃分空間;拜占庭學者馬克西莫斯.普蘭努德斯在一三○○年前後重新找到這部著作,旋即在十四世紀初將之譯為拉丁文。

克勞狄烏斯.托勒密。圖/wikimedia

有些十五世紀中葉的《地理學指南》手稿不僅收錄了托勒密的地圖,還加入當代的地圖,更新托勒密一書的資訊;某些手稿中的地圖甚至涵蓋了托勒密當時不曉得的地區,但也仍然沿用托勒密的經緯度體系。一四九一年前後,人在佛羅倫斯就業的日耳曼製圖師恩里克斯.馬爾特盧斯(Henricus Martellus),便將當時有關非洲南部與亞洲東部的新知識,
與建立在托勒密架構的地圖合而為一。馬爾特盧斯根據托勒密體系繪製的掛牆地圖有複本傳世,大小為 122 × 201 公分(4 呎× 6 呎 7 吋)。

一五○七年,日耳曼製圖師馬丁.瓦爾特澤穆勒(Martin Waldseemüller)遵循馬爾特盧斯的模式,把更廣大的地表納入托勒密架構——包括新大陸,並且將地圖印在十二大張的紙上,拼合後達 128 × 233 公分(4 呎 2 吋× 7 呎 8吋)。

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正當此時,其他的製圖師則將新的地理發現加入「進階版」的海圖;事實證明,這種作法在十六世紀大受歡迎。一五○○年,西班牙航海家兼製圖師胡安.德.拉.科薩(Juan de la Cosa,他曾在哥倫布首度橫渡大西洋時與之同行)創造了這麼一種海圖——圖上畫了當時仍流於推測的新大陸輪廓,南向延伸涵蓋了整個非洲,並向東推進,只差亞洲東海岸沒畫。這張手繪地圖相當精緻,大小為 93 × 183 公分(3 呎 1 吋× 6呎)。

西班牙航海家兼製圖師胡安.德.拉.科薩的海圖。圖/wikimedia

圖中所繪的地表遠比傳統海圖遼闊,製圖師還加上一點托勒密經緯度體系的元素——赤道與北回歸線,好方便觀者領會地圖上畫的土地位於地球的哪個位置。到了一五○二年,費拉拉公爵埃爾科萊.埃斯特(Ercole d’Este, Duke of Ferrara)手下的間諜阿爾貝爾托.坎蒂諾(AlbertoCantino)將一張手繪世界地圖從葡萄牙偷渡到義大利,地圖的範圍東起
新大陸東海岸,直至亞洲東海岸,圖上的南方海洋也比胡安.德.拉.科薩的地圖更為廣大。

該圖長寬為 105 × 220 公分(3 呎 5 吋× 7 呎 3 吋),提供的內陸地理細節不多(不僅漏掉了非洲的尼羅河,亞洲大部分地區也留白),美術裝飾水準中下,但緯度資訊多於胡安.德.拉.科薩的地圖,畫出了赤道、北回歸線、南回歸線與北極圈。

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——本文摘自《獻給國王的世界:十六世紀製圖師眼中的地理大發現》,2019 年 2 月,麥田出版

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保護沿海城市的自然壁壘
活躍星系核_96
・2013/08/09 ・957字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 530 ・七年級

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

譯者:Leonard Chien@我書

在工業污染充斥水路之前,美國紐約市週遭礁岩上爬滿無數牡礪;佛州礁島群原本滿是珊瑚,直至九零年代後期減少44%;紐奧良東側運河疏浚與營建工程摧毀大片沼澤濕地,失去因應洪患與極端氣候的緩衝區。這些棲地過去都能保護海岸線,不過究竟能夠發揮多少效果,又能抵抗多少氣候變遷衝擊,過往難以衡量。

史丹佛大學「天然資本計畫」研究人員普查美國所有海岸線,評估水患風險高低,並分析這些棲地對災害大小有何影響,預估2100年情況時,學者考量多種因素,包括棲地、高度、海浪接觸程度、海岸線類型、風力大小、海平面上升幅度等,認為若無棲地保險,有些風險幾乎提高一倍。

主筆學者Katie Arkema指出,「我很意外差異如此劇烈,海岸棲地如同牆面或盾牌,對沙岸等質地較軟的海岸線影響尤甚,棲地減少波浪力道,也降低拍打至岸邊的波浪高度,這些生態也藉由根部緊抓住沉積物」。

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學者分析最易受海水洪患影響的區域後,結果相當驚人,在颶風珊迪侵襲之前,研究團隊便已在開發模型,而紐約地區災害死傷情況更證實研究所得,Katie Arkema提到,「模型預測未來美國東北部將出現人員傷亡,可惜結果一如預期」,此外,德州眾多貧民過往也受到海岸棲地庇護不少。

1682620-inline-fig4

研究工作並不僅於此,還包括海岸線上每平方公里受棲地保護的房地產價值,例如佛州沿岸多數地區內,大多房地產均深受海邊棲地保護,全國估計獲棲地保障的總金額更高達40億美元。

1682620-inline-fig3

Katie Arkema認為,「這份報告特殊之處,在於首次嘗試將氣候科學納入海岸規劃中」,例如這幅風險地圖將可協助保險公司分析現況,並計算投入城市韌性的經費如何發揮最大效益。

研究團隊正與自然保育團體合作,希望協助佛州在災後重建時,分析復原經費能獲得最大效益的地點。

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除了利用地圖標示全美各地每公里海岸的脆弱程度,還有許多工作有待完成,各個城市該投注多少資源加強沿海棲地?應該復原哪些棲地?Katie Arkema指出,「我們必須考慮各種策略,而海岸生態也是其中一部分,也希望能納入整體創意作為之中」。

 

資料來源:Natural Barriers Are What Prevent Coastal Cities From Being Destroyed

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然而如果是長期性的,他認為美麗灣沙灘變礫攤可能是因為海潮的變化造成砂粒的流失,至於海潮變化的原因有可能和附近土地侵蝕有所關聯。而從照片中看起來,建築物地基露出可能是東海岸普遍的海岸退縮現象。可參考一下兩則大愛新聞報導:

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