0

0
0

文字

分享

0
0
0

重溫2012(二)土石流之險

陳 慈忻
・2013/03/02 ・1872字 ・閱讀時間約 3 分鐘

台灣的「山」多「谷」也多,山谷地的氣候若濕潤,就容易有小河,平常,這些小河是涓涓流水、旅客絡繹不絕,但是土石流一旦發生,1米的小水溝瞬間變成50米,釀成災害。台灣大學土木系的劉格非教授為麻省理工學院的土木工程博士,土石流正是其研究專長。

為什麼會有土石流「災害」?

土石流是土石運移的自然現象,只要念過高中地理課程就知道,在地形從年輕的高山變成年老均夷的地貌過程中,土石流就是其中1種形式。

劉格非說:「發生土石流的3大要素就是土、水、坡度。」雖然台灣有足夠的條件使我們容易發生土石流,但是並不等於發生「土石流災害」,土石流發生的地區得要有需要保全的對象,像是居民或財產,才會有治理和防災的概念產生。

因為需要坡度,一般而言山坡地就是土石流發生的危險區域,而台灣兩千三百多萬人口中,就有三分之一住在山坡地區,很難不面對土石流災害。台灣降雨非常集中,颱風與暴雨提供了充足的水分,只要有料源的山坡地,自然就容易發生土石流。

而土石流料源的源頭,除了自然風化土壤與常見的崩坍外,也受其他自然事件影響,如颱風與地震。1999年921大地震的芮氏規模為7.3,地牛翻身使得台灣地層破裂、脆弱的地質更加鬆動,是產生土石流料源的重要過程之一。

另外,人為因素也可能產生土石流料源,包括非法使用河道、在山地開闢道路、過度開發和超限利用等,這些行為致使完整的地層被攔腰截斷,失去保護,易發生崩坍進而帶來土石流的料源。

從上游到下游─認識土石流的不同面貌

在台灣第1部土石流紀錄影片中,1996年賀伯颱風期間的情景被清楚紀錄下來,拍攝地點在南投縣神木村流域上游,「這部影片震驚全世界,很多人不知道這麼大的石頭會快速流動。」劉格非教授說。中上游的時候土石流隨陡坡降低有更多動能、流速快;而充滿了礫石的土石流稱為石流,強大的破壞力能把橋樑沖走。

到了下游,土石流看起來已經呈現泥流狀態,因為大石頭已慢慢沉積,但是絕對別因為看起來像泥流就把手伸進去,因為其實內部有很多礫石恐造成傷害。

土石流對下游破壞力很大,因此常見用攔砂壩來阻擋。但是豪雨造成的土石流,只要1次,就足以將攔沙壩淤滿。除非進行清淤,否則很難阻攔下一次土石流。因此,「以建壩來防治土石流的大目標應該是改變局部區域的地質和地形,而不是單單為了阻擋一次土石流。」劉格非教授說。

土石流防災第一步 平時減災

「台灣的土石流的研究水平很高,但說實話,土石流至今還無法準確預測。」劉格非不只提示了土石流災害的困境,也提出了台灣天然災害防災的概念,在災害當下的應變措施之前,平時減災和災前準備都是重要的防災環節。

儘管無法預測土石流的發生,平時減災可以藉由評估每個地方發生土石流的「危險度」來建立災害潛勢。根據農委會水土保持局的「土石流災害潛勢資料公開辦法」,危險度的分級考量到自然環境的「發生可能」與人身財產的「保全度」。如果地質越脆弱則發生度越高;如果周圍有很多居民、公共設施、農地則保全度高,兩者相乘起來就是危險度。

經過危險度的估算,台灣不同風險高低的土石流「潛勢溪流」目前共有1,552條,並且有36,841人的人口居住地位於土石流潛勢溪流周圍,而且這還不包括可能到潛勢溪流附近遊玩的遊客。

到底這些具有風險的潛勢溪流在哪裡?現在水土保持局的「土石流防災資訊網」以及新推出的「土石流防災App」都已將潛勢溪流的地圖公開、註明雨量警戒值,民眾可以先了解自家周圍有災害風險的溪流,雨天時民眾也務必做好功課再出發。

台灣的面積小、交通易達性高,不論是居住、工作、或者旅遊,民眾在山地活動的機會相當大。但是土石流不只是單靠工程、政府措施就能達到防災效果,一般民眾也須要有基本的風險的概念,才能保障自己的生命安全。

(本文原發表於行政院國家科學委員會-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!)

延伸學習:劉格非、許峪萇、黃名村(民95),土石流影響範圍模擬分析,95年度水利工程研討會。

文章難易度
陳 慈忻
55 篇文章 ・ 0 位粉絲
在丹麥的博士生,專長是用機器學習探索人類生活空間,正在研究都市環境變遷與人類健康的關係。曾擔任防災科普小組編輯、社會創新電子報主編。

1

6
1

文字

分享

1
6
1

陸上生命的根源:菌根菌——《真菌微宇宙》

azothbooks_96
・2021/09/26 ・1538字 ・閱讀時間約 3 分鐘
  • 作者 / 梅林.謝德瑞克
  • 譯者 / 周沛郁

我們目前還不清楚菌根關係最初是怎麼形成的。有些人大膽提出,最初的相遇溼黏而沒有條理──藻類被沖上泥濘的湖岸和河岸,而真菌在這些藻類體內尋找食物和庇護。有些則主張,藻類來到陸地時,體內已經帶著真菌夥伴了。里茲大學(University of Leeds)教授凱蒂.菲爾德(Katie Field)解釋,不論如何,「它們很快就變得依賴彼此」。

常出現於兒童繪本的毒蠅傘,就是一種能與植物共生的菌根真菌。圖/WIKIPEDIA by R Henrik Nilsson

菲爾德是一位傑出的實驗者,投入多年的時間研究現存最古老的植物支系。菲爾德用生長箱模擬遠古的氣候,並用放射性示蹤劑,測量生長箱裡真菌和植物之間的交換作用。真菌與植物的共生方式提供了線索,讓我們了解植物和真菌遷移到陸地的最早階段是怎麼互動的。化石也讓我們一瞥這些早期的聯盟。最精細的樣本來自大約四億年前,含有明確的菌根菌痕跡──羽狀瓣和今日一模一樣。菲爾德讚歎道:「你可看到真菌居然就長在植物細胞裡。」

最早的植物幾乎只是一坨綠色組織,沒有根或其他特化的結構。而這些植物逐漸演化出粗糙的肉質器官來容納真菌同伴,真菌則搜尋土壤中的養分和水。最初的根演化出來時,菌根關係已經存在五千萬年了。菌根菌是陸地上後續所有生命的根源。菌根(mycorrhiza)這個詞真是取得好。根(rhiza)隨著真菌(mykes)存在於世。

數億年後的今天,植物演化出更細、生長更快、更能見機行事的根,這些根表現更像真菌。不過即使是這些根,探索土壤的表現也無法超越真菌。菌根的菌絲比最細的根細了五十倍,長度可以超越植物根部達一百倍,比植物根部更早出現在植物上,延伸到根系之外。有些研究者更進一步。我的一位大學教授向一班吃驚的學生吐露:「植物其實沒有根,只有真菌根,也就是菌根。」

毒蠅傘在樹的細根上形成的外生菌根。圖/WIKIPEDIA by Ellen Larsson

菌根菌太多產,菌絲體占土壤中活生物量的二分之一到三分之一。根本是天文數字。全球土壤表層十公分之中,菌根菌絲的總長度大約是我們銀河系寬度的一半(菌絲長 4.5 × 1017 公里,銀河系寬度 9.5 × 1017 公里)。如果把這些菌絲熨成一片,總表面積是地球上乾燥土地面積的二點五倍。然而,真菌不會停滯不動。菌根菌絲迅速死去、再度生長(一年十到六十次),一百萬年後,累積的長度會超過已知宇宙的直徑(菌絲長 4.8 × 1010 光年,已知宇宙直徑是 9.1 × 109 光年)。菌根菌已經存在了大約五億年之久,而且不限於土壤表層十公分的地方,所以這些數字顯然低估了。

植物和菌根菌在彼此的關係中產生一種極化現象──植物的莖處理光與空氣,真菌和植物的根則處理周圍的土壤。植物把光和二氧化碳打包成醣類和脂質。菌根菌則把固著在岩石裡的養分拆開,分解物質。這些是真菌在雙重棲位下的情況──真菌一部分的生命發生在植物體內,一部分在土壤中。菌根菌駐紮在碳進入陸生生命循環的入口,牽起大氣和土地的關係。時至今日,菌根菌就像擠進植物葉和莖裡的共生真菌,會幫助植物應付乾旱、炎熱和其他許多陸地生命一開始就有的逆境。我們稱為「植物」的,其實是演化成來栽培藻類的真菌,以及也演化來栽培真菌的藻類。

——本文摘自《真菌微宇宙:看生態煉金師如何驅動世界、推展生命,連結地球萬物》,2021 年 8 月,果力文化

所有討論 1
azothbooks_96
9 篇文章 ・ 2 位粉絲
漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。
網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策