臺灣火神知多少?-GEOSTORY實地採訪大屯火山觀測站

Storyteller/陳柏成        資料整理/蓋瑞王

臺灣身處環太平洋火山帶(Ring Of Fire)­-一個經常發生地震與火山活動頻繁的區域;而在自然災害中,臺灣民眾最熟悉的莫過於地震,不論是1999年的921事件,或今年2月6日的高雄美濃地震,其中帶來的震撼與損害,至 今仍舊讓國人歷歷在目。那麼火山活動呢?那些來自臺灣的火山訊息我們所知又有多少?藉由我們GEOSTORY團隊的線上問卷調查,面對近日舉辦的「臺灣地球科學學術研討會」(Taiwan Geosciences Assembly,TGA),網友最感興趣的議題票選第1名正是<火山、地球化學與岩石學>。

為能更進一步與火山面對面,了解現今臺灣在火山觀測上的進展與未來展望,我們來到陽明山上的大屯火山觀測站(Taiwan Volcano Observatory-Tatun,TVO),透由採訪林正洪主任,讓我們一窺位處臺北盆地北緣,伴隨多數北部人生活的大屯火山群吧!

 

蜿蜒小路上山去,GO

TVO位於陽明山上的菁山自然中心。一早7點整,懷著雀躍的心情,我們來到了劍潭站,與許多準備上學的華岡藝校同學們一同搭乘小紅15,朝著陽明山出發。相信北部民眾對陽明山國家公園並不陌生,由於緊鄰大臺北地區,這裡是許多人週末踏青的好去處。在公車一路行駛的過程中,隱約可感受到陣陣的硫磺氣味。事實上,在園區內的馬槽、小油坑、大油坑及大磺嘴等地,都可以見到噴氣孔的活動;而直暖人心的溫泉、霧氣蒸騰的地熱景觀及其他一路可見的特殊地質樣貌,再再說明我們來到目前臺灣本島上,唯一可以體驗到火山活動的天然地質教室了!

提及火山,若把他想像成一個人,那麼當他發怒的時候,想必是非常可怕的吧!古人自然也是這麼認為,因此自古許多的信仰與神話故事便是以火山為中心。舉例來說,英文單字裡的火山(Volcano)一詞即是以火神的羅馬名字Vulcan引申而來,而火山噴發的現象就被解讀為正在打鐵的鐵匠或是正在發怒的火神。玻里尼西亞的文化在這方面的故事更是有趣,其中一則傳說版本描述著:掌管火的佩蕾女神(Pele)愛上了姊夫,為了能以小三之姿逼走正宮,便和掌管海與水的姊姊娜瑪卡(Namaka)上演一場姊妹互鬥戲碼。最後佩蕾輸了,並被殺死在茂宜島,留下靈魂來到夏威夷大島,最後成為夏威夷女神。

火山之所以令人們敬畏,或許就是因為它同時擁有著破壞與重生的力量吧!想著想著,隨著一路顛坡的小紅15與幾分鐘的步行,我們終於來到大屯火山觀測站。

大屯火山觀測站門口一景。

走進會議室,開朗的林正洪主任表示,想知道任何事,都歡迎一起討論!於是我們懷著求知若渴的精神,與主任展開了訪談。

 

TVO的成立背景

由於臺灣位處環太平洋火山帶,加上各國火山活動事件的發生,國內對於火山議題開始日趨重視。林主任表示,從民國100年開始,國科會(現為科技部)便與內政部合作,邀集各部門及學術單位透過跨機關形式共同成立「大屯火山觀測站」,其中單位如經濟部底下的中央地質調查所,主要負責地表地質與熔岩流的分佈;交通部底下的中央氣象局負責地震監測;而內政部下的陽明山國家公園則主要提供空間上的協助。

由於火山監測是一項依賴專業又長期的研究工作,因此學術單位,如臺灣大學、中國文化大學及中研院等也都有進行共同研究,以監測大屯火山群的活動狀況。

 

為何大屯山是一個活火山

大屯火山目前在近年來已被確認為一座活火山,那麼為何過去進行火山研究時沒有發現呢?林主任表示,其實在過去,主要是依賴鉀氬定年法(potassium-argon method)來判定火山最後噴發的時間;由於當時定年的結果為10~20萬年前才有噴發紀錄,並不符合世界火山學會對活火山的經驗上定義,因此將大屯火山視為休火山。[註]

註: 世界火山學會依據經驗上定義在一萬年內有噴發紀錄的火山為活火山。

但在後來,Belousov et al. (2010)在大屯山地區的火山灰定年研究,發現過去火山噴發的紀錄,可追溯至5、6千年前!而這也是為何最後又將大屯山歸類為活火山的原因之一。事實上,除了依據經驗式的活火山定義,我們也可依實際現象來定義活火山,方法為監測火山目前的活動徵兆:就目前的觀測結果顯示,大屯火山區偵測到的地震訊號多為長周期、且為單一頻率之波動,此與斷層滑動產生的地震訊號截然不同。在火山學的研究中,這樣長周期、單一頻率的波動被解讀為地底下氣體或液體於岩隙中流動時,岩石共振所產生。也就是說,大屯火山底下正蠢蠢欲動著!對於經驗式的定義,林主任打趣的說,就像我們在辦案,定年的方法是看嫌疑犯有沒有前科,來推敲他會不會再犯罪,但縱使是前科累累的人,也不代表他就是兇手,這就是為什麼我們需要持續的進行火山即時監測。但不論透過何種定義方式,大屯山無疑都是一座活火山! 

採訪林正洪主任的過程。

 

大屯火山有威脅性嗎?

相信這是每一個在臺北生活,甚至在臺灣的每一位國民都關心的問題吧!林主任說依據觀測,基本上在我們有生之年不會噴發;但主任也提及,大自然的變幻莫測,是我們誰也不能保證的。其中一個真實案例是日本2014年御嶽山火山噴發事件。該火山在1979年之前曾被認定為一座不會噴發的休眠火山,卻在1979年時突然噴發,之後不斷有著零星活動,直到2014年9月27日接近中午時,再次突然噴發。在2014年該次事件中,由於當日接近中午,加上正逢週末及賞楓季節,前往旅遊的遊客眾多,火山的噴發卻沒有事先預警,才導致嚴重死傷,成為日本近年來人命損失最嚴重的火山災難。

那麼為什麼沒有事先預警呢?原因在於日本氣象廳當時在監測上並沒有發現一些火山噴發的前兆,例如因底下熔岩上升而導致山表面膨脹的現象。也因此在缺乏足夠觀測證據下,無法提出預警,導致悲劇發生。

所以面對大自然,我們應學會謙卑。主任呼籲,更重要的是在於提升國民的防災意識,才能在面對變幻莫測的自然現象時,將損害降到最低。而臺灣目前在火山災害的應變措施上尚未有一套完整的體系,這需要大屯火山的持續監測與相關防災意識的宣導,才能讓大家更重視這一塊,這就是大屯火山觀測站存在的目的。

 

大屯火山觀測站(TVO)的未來規劃

既然TVO如此重要,接下來會有哪些重要規劃呢?林主任透露,目前確實有向科技部提出4年計劃,目的在於了解岩漿庫的確切位置和大小。

目前推斷,大屯火山群的岩漿庫規模應不大,因此偵測網要夠密,才能有好的解析度。事實上大屯火山的活動性沒有其他國家活火山來得高、火山規模也沒比較大,但期望藉由建立比其他國家還要密的偵測網,看到比其他國家還要細的東西。

大屯火山觀測站內對火山活動的各項監測。

 

對地科學子的建言與未來展望

「如果是對火山議題有興趣的學生,主任是否有任何建議呢?」聽完前面主任娓娓道來的火山故事後,我們迫不及待的詢問這個問題。主任表示,目前以他來說,可以提供一些較為基礎的知識,但真正要學火山的人,建議出國學經驗(如目前已有學生至日本阿蘇火山學習),理由在於相較國內,國外如日本、美國等國家擁有規模更大、活動更劇烈的活火山,因此在研究上會有更多值得學習之處。臺灣還是有很多單位可以當研究火山的跳板,先有初步學習後,再到國外進一步學習,會很有幫助。

另外對於地球科學本身,林主任以自身經驗分享,很多人以為這是一個冷門領域,但其實很難想像自己做地球科學的工作,有一天也能對臺灣、甚至整個世界發揮一些影響力;也因為踏入了地球科學,才有機會去參與很重要的國家議題。地球科學的重要性太高了,光是災防、綠能等等,有太多方向可以走。不論政府是否真有具體作為,也不能忽視地科的學術影響力。所以說”超有前途的!”

 

後記:

採訪完後,我們印象最深刻的莫過於林主任對於學術研究所展現出的熱情。「超吸引我的!」、「這超有趣的!」……等等都是我們訪問過程不時從主任口中聽到的。我想這就和愛因斯坦曾說的:”I have no special talents. I am only passionately curious.”一樣,做學問最大的推動力,是來自於那激情的好奇心。很高興我們從這次訪談中,除了更深入了解大屯火山外,也再次體悟到地球科學的重要性,就讓我們繼續聽聽地球怎麼說,向前邁進吧!