綠島浮石
綠島浮石清理 照片提供:張耕得

【火山浮石】隨著季風吹來的不速之客

漁船海水冷卻系統故障、基隆外木山泳客被浮石包圍、宜蘭鰻苗傷亡導致減產,今年冬天受到東北季風帶來的日本浮石,台灣沿岸的災情持續擴大。各地方政府也派出打撈小組,中央則有海巡署巡邏回報、海委會每日整理並公佈浮石的分佈情形,面對全新的浮石危機,所有人都在打怪、刷經驗值。

海底火山噴發 火山浮石湧現

這回台灣沿岸出現大量的浮石,來自8月一次小笠原群島的海底火山噴發,經由海流慢慢擴散,10月先抵達西側1400公里遠的沖繩,11月出現在石垣島,最後來到台灣。

小笠原群島Ogasawara在16世紀時由日本探險家小笠原貞頼(おがさわら さだより)發現,海域與陸域中的生態環境豐富,而被列為自然世界遺產。小笠原的純藍大海中,除了抹香鯨、瓶鼻海豚、飛旋海豚,還有海龜跟鬼蝠魟,無論是潛水或賞鯨,小笠原都是世界級的寶庫。(延伸閱讀:小笠原群島──東方的加拉哥巴群島

這次噴發的海底火山—福德岡之場,位於小笠原群島中的硫磺島與南硫磺島之間。8/13的大規模噴發達到海拔高度16,000多米,一直延續到8/15時,日本海上保安廳透過飛機進行觀察,發現這次噴發形成了直徑約1公里的火山島新島跟大量海上浮石。

小笠原群島火山
福德岡之場位置與浮石影響範圍之監測分區(圖片來源:國土交通省氣象廳)
福德岡之場火山噴發現場空拍圖(圖片來源:國土交通省氣象廳)

浮石究竟是什麼組成的呢?

高溫高壓的岩漿從火山口噴發時,岩漿內的壓力快速下降,裡面的氣體分子體積快速膨脹,並且在岩漿凝固的過程中,一部分在岩石內形成大空腔,一部分逃逸到岩石外,製造大量流線型孔洞。

浮石的孔隙率可高達90%,實心部分則以富含矽的玻璃質為主,整顆都是「洞」組成的石頭,使得浮石密度較水還低,易浮上海面、隨著洋流移動。(延伸閱讀:浮石的3D模型

顆粒大小從毫米等級的沙粒,到公尺等級的巨礫,也讓海上浮石的採集變得較為困難。陸上火山的浮石產物,也常被加工為過濾石,或是日本歐巴桑人手一顆,帶去錢湯磨腳皮的去角質浮石。

有棱有角、浮力大、隨海流移動等特性,使浮石可能被吸入馬達、破壞船隻,或被海洋生物以為是水面的食物,跟海洋廢棄物的問題相近。

火山浮石
浮石的孔隙率可高達90%,整顆都是「洞」,使得浮石密度較水還低,易浮上海面、隨著洋流移動。 照片提供:侯一明

那為什麼世界上的海底火山輪流噴發,但海面並沒有被浮石蓋滿呢?

浮石本身比其他種類的火山岩更易碎,經過海浪跟海風的持續侵蝕、會慢慢變得細碎,直到在某個海岸擱淺,或是最終縮小到數公分並沉到海底。

日本全面啟動浮石監控

一直為日本帶來大量漁獲的黑潮,也將小笠原的浮石帶往日本本州的南岸,從東日本的相模灣、東京灣最南邊的千葉縣、四國的德島縣、鹿兒島縣,都有觀測到浮石。

根據英國《衛報》報導,為了避免引擎被破壞,沖繩有750艘船隻被困在港口內,沿岸的養殖鯖魚也因誤食浮石而死亡。

日本海上保安本部也提醒船隻如果遇到一整片的浮石集合體在海面移動的「浮石筏(軽石いかだ)」盡量提前繞道,以及使用海水冷卻系統、海水過濾器的單位定期檢查。(但台灣已經有漁船冷卻系統故障的災情了,唉)

會使用大量冷卻海水的核電廠也首當其衝,日本原子能管制委員會也警示,海面浮石如果增加,為反應爐降溫設置的海水冷卻系統,可能因此堵塞,須謹慎處理。

浮石分佈範圍涵蓋全台

隨著東北季風與沿岸流,截至今天為止浮石已經抵達新北、基隆、宜蘭、花蓮、台東、桃園、雲林、台南、高雄,以及離島綠島、蘭嶼、小琉球、澎湖、東沙,影響範圍遍佈全台。

行政院海委會也持續監測火山浮石的分佈與危害範圍,在其官網的「火山浮石訊息專區」可以看到每天的現況更新。

而針對核電廠的影響,行政院原能會也在核二廠、核三廠海水泵室的進水口區域發現少量浮石,已經清除並架設攔索。

海洋委員會公布自12月14日11時至15日11時新發現日本火山浮石示意圖(圖片來源:行政院海委會)
小琉球浮石
小琉球海面的浮石 照片提供:侯一明
蘭嶼浮石
蘭嶼朗島的浮石 照片提供:周佳成
金山海域浮石 提供:薛大猷
綠島火山浮石 提供:張耕得

因禍得「浮」 開發浮石收集器

不少民眾發起自主清理海岸浮石的活動,而公部門也不遑多讓,如基隆市產業發展處紀錄的清運量,已經達到一週10公噸,相當驚人。

台灣Azure團隊為了搜集海廢而開發的「台灣湛鬥機」,這次面對海上浮石,新研發了大小兩種尺寸的收集模組,搭配輸送帶,總共三個不同顆粒等級的浮石都能被收集起來。

Azure團隊的成員Cheer提及「船隻都配有抽水口,讓馬達進行熱交換,比較讓人擔心的是抽進去的海水帶有浮石,造成馬達損壞,可能會讓船隻失去動力。」而去除海洋浮石,除了避免浮石影響船隻的海水冷卻系統,也能減少海洋生物誤食浮石的機會。

跟日本一樣位在太平洋火山帶上,台灣東北外海的沖繩海槽也有許多海底火山,分佈範圍一直延伸到龜山島附近,未來還是有機會再發生海底火山噴發、浮石四處漂流的事件。

如果能建立起處理浮石的機制與技術,並找到利用這個天然資源的方式,這次意外來襲的浮石危機,或許就能成為轉災為福的契機。

台灣湛鬥機
台灣湛鬥機

延伸閱讀

小笠原群島(上):初訪東方的加拉哥巴群島

小笠原群島(下):到1000米深的大海尋找抹香鯨

讓海洋再次湛藍—台灣湛鬥機

參考資料

日本小笠原群島-火山列島(硫磺島附近)之海圖(參考日期2021/12/18)
https://mdnautical.com/southern-part-of-japan-etc/10451-w86-muko-shima-to-haha-shima-kazan-retto.html#googtrans(en|zh)

JAXA衛星「しきさい」(GCOM-C) 的每日浮石觀測(2021年,參考日期2021/12/18)
https://earth.jaxa.jp/karuishi/

日本原子能管制委員會 漂流軽石に関する知見収集について(2019年,參考日期2021/12/18)
https://www.nsr.go.jp/data/000265058.pdf

日本原子能管制委員會 漂流軽石に係る現在の知見と発電用原子炉施設への影響について(2019年,參考日期2021/12/18)
https://www.nsr.go.jp/data/000291218.pdf

行政院海委會 火山浮石訊息專區
https://www.oac.gov.tw/ch/home.jsp?id=277&parentpath=0,8,133&mcustomize=bulletin_list.jsp

行政院原能會 原能會持續密切注意日本火山浮石對核電廠之影響,並要求台電公司加強監視及規劃因應措施(參考日期2021/12/18)
https://www.aec.gov.tw/newsdetail/headline/5937.html

Japan ports swamped by pumice spewed from undersea volcano, The Guardian (cited on 2021/12/18) https://www.google.com.tw/amp/s/amp.theguardian.com/world/2021/oct/30/japan-ports-swamped-by-pumice-spewed-from-undersea-volcano

Lilian Chen

Lilian Chen

從書海跌入大海裡,從此之後,城裡的人說妳吐息中有鹹味,海裡的人說妳背影裡有霓虹。

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