世界第八大洲:尋找那片藏在人類眼皮底下的新大陸

從海上看新西蘭
從海上看新西蘭(Credit: Getty Images)

整個故事要從1642年,亞伯·塔斯曼(Abel Tasman)的一次航海探險說起。塔斯曼是一位經驗豐富的荷蘭航海家,上唇蓄著華麗的八字髭,下巴則是濃密的鬍鬚,為人行事粗暴,在後來的一次航海中曾因喝醉酒一時失態竟然要吊死手下幾個船員。而這次航海,他深信南半球有一個廣袤的大陸,下了決心務必找到。

在那個年代,南半球對歐洲人來說仍然相當神秘,但都堅信,世界的這一半一定有一塊廣袤無際的陸地,並預先給這塊尚待發現的大陸命名為「Terra Australis」,(拉丁語,即南大陸),以平衡對稱歐洲人所在的北方大陸。這種南半球有一神秘大陸的執著觀念可以追溯到古羅馬時代,不過要到大航海時代開始後此觀念才能受到驗證。

因此,該年8月14日,塔斯曼從他所屬荷蘭東印度公司在印度尼西亞雅加達的總部出發,率領兩艘小型帆船先往西航行,然後南下,再轉向東方,最終到達新西蘭的南島。他與當地毛利人(Māori,幾百年前開始在此定居的原住民)的首次接觸並不順利,在他們到達的第二天,幾個毛利人劃著獨木舟,撞到了一艘在荷蘭兩帆船之間傳信的小艇。四個歐洲水手死亡。然後歐洲船員向毛利人的11艘獨木舟開火還擊,不過不知毛利人那邊是否有傷亡。

塔斯曼此次航海探險到此結束,他把這個發生死亡衝突的海灣命名為「殺人灣」(Moordenaers - Murderers Bay),不過並無多大諷刺之意。幾個星期後,他啟航返程,甚至沒有登陸這片新發現的土地。雖然他相信自己確實發現了偉大的南大陸,但顯然,這裏不是他想象的經商天堂。他再也沒有回來過。

(此時,歐洲人已知有澳大利亞存在,但不認為澳大利亞就是他們要尋找的傳奇南大陸。不過後來,歐洲人心意改變,就叫這塊土地為「Terra Australis」,這即是澳大利亞之名的由來)。

塔斯曼生前不知道的是,他的堅信其實一直是正確的:在南半球確實有一塊失落的大陸。

古地圖
可以說塔斯曼確實發現了這個偉大的南大陸,儘管他不知南大陸的94%都在海水之下(Credit: Science Photo Library)

2017年,一群地質學家上了新聞頭條,他們宣佈發現了新大陸「Zealandia」(西蘭洲),用毛利語稱為「Te Riu-a-Māui」,這就是塔斯曼希望找到的南大陸。這個新發現大陸面積為490萬平方公里,大約是馬達加斯加(Madagascar)的六倍大。

雖然全世界的百科全書、地圖和搜索引擎都只有七大洲之說,但這群地質學家自信滿滿昭告天下,七大洲之說是錯誤的,地球上總共有八大洲,最新加入的西蘭洲破了所有大陸記錄,是世界上最小、地層最薄、也最年輕的大陸。更特別的是,這個最新的大陸西蘭洲94%的面積是在海水之下,只有新西蘭等少數幾個島嶼從海洋深處探頭伸出了水面。

西蘭洲實際一直藏在人類的眼皮底下。

新西蘭皇家科學院地質核物理研究所(New Zealand Crown Research Institute GNS Science)的地質學家安迪·塔洛克(Andy Tulloch)說,「有些東西顯而易見,卻用了很長時間才發現,這就是一個例子。」塔洛克是發現西蘭洲的科研團隊其中一成員。

但這個發現僅是開始。四年過去,這片大陸一如既往的神秘難解。其秘密在兩公里的海水下深藏不露。西蘭洲是如何形成?曾棲息過什麼樣的生命?被淹沒在海水下有多少漫長的歲月?人類還是一頭霧水。

實驗室的發現

事實上,研究西蘭洲一直是科學界難以攻克的挑戰。

在塔斯曼1642年發現新西蘭100多年後,英國地圖測繪家詹姆斯·庫克(James Cook)船長獲派駕船前往南半球進行科學考察。官方給他的指示是觀察金星在地球和太陽之間的運行,以計算太陽與地球的距離。

馬達加斯加
可能緣於地質的因素,新西蘭神秘的奇威鳥最近的親戚是馬達加斯加已絶種的象鳥(Credit: BBC)

但庫克船長還帶有一密函,依照指示他在完成第一個任務後才能拆封。這封密函交待的一項絶密任務就是找尋發現南大陸。這個任務,庫克船長未能完成,但事實上在他到達新西蘭之前,他的船可以說已經穿越了南大陸。

能證實南半球確實有一個未知大陸存在的第一個真正線索是蘇格蘭博物學家詹姆斯·赫克托爵士(Sir James Hector)找到的。1895年,他參加了一次考察新西蘭南端海岸系列島嶼的航海。在研究了新西蘭的地質構造後,他得出的結論是:新西蘭是「向南和東面延伸的一個大陸頂部的山脈殘餘部分,現在這個大陸已淹沒在水下……」

雖然有此早期的發現,關於西蘭洲可能存在的知識仍然模糊不明,直到20世紀60年代也只有一些微乎其微的進展。領導2017年西蘭洲考察的新西蘭地質核物理研究所的地質學家尼克·莫蒂默(Nick Mortimer)說,「這個領域的研究進展非常緩慢」。

然後到了20世紀60年代,此時全球地質學家終於對「大陸」的地質定義達成了共識。這個廣義的定義是,於地質學來說,所謂大陸是指海拔高、岩石種類多樣化,而且地殼夠厚的一個地質區域,此外面積還必須非常巨大。莫蒂默說,「這不能是一小片區域。」這些條件給了地質學家尋找新大陸的要素。如果他們能找到這些要素的證據,他們就能證明第八大洲是真實存在。

然而,這項任務仍然停滯不前,因為發現一個符合上述條件的大陸是艱難的工作,成本也很昂貴,而且莫蒂默還指出這一任務沒有緊迫性。1995年,美國地球物理學家布魯斯·盧因迪克(Bruce Luyendyk)再次指出這個地區是一個大陸,並建議命名為「西蘭洲」(Zealandia,或稱西蘭大陸)。從此開始,塔洛克稱有關西蘭洲的研究出現指數式躍進。

大約在同一時間,《聯合國海洋法公約》(United Nations Convention on the Law of the Sea)開始生效,最終為發現西蘭洲的研究提供了強大的動力。聯合國海洋法公約規定,各國可以將其合法疆域延伸到專屬經濟區(經濟海域)以外,即從海岸線延伸到200海里處,從而可以擁有這個「延伸的大陸架」,包括大陸架蘊藏的所有礦產資源和石油。

如果新西蘭能夠證明其現有國土是一個廣袤大陸的一部分,其領域就可以增加六倍。有此利誘,突然之間,研究西蘭洲的計劃也就獲得了充足的資金,西蘭洲存在的證據也逐漸建立起來。因而每採集到一塊岩石樣本,就朝宣佈西蘭洲的發現邁進一步。

最終的大量證據來自衛星數據,這些數據可以用來追蹤地殼不同部位地球引力的微小變化,從而繪製海底地圖。有了這項技術,可以清晰地看到西蘭洲是一個形狀不規則的大陸,大小几乎與澳大利亞差不多。

西蘭洲大陸終於向全世界亮相,這也為一兩個國家帶來世界上面積最大的領海。莫蒂默說,「這很酷,想想看,地球上的每個大陸都有好多不同的國家,但西蘭洲只有三個國家的領土。」

除了整個新西蘭國家,西蘭洲還包括新喀裏多尼亞島(New Caledonia),這是法國的屬外領地,以驚人美麗的瀉湖而聞名,以及澳大利亞的微小島嶼豪勳爵島(Lord Howe island)和波爾金字塔岩(Ball's Pyramid)。一位18世紀的探險家描述波爾金字塔岩「還沒有一艘船大」。

神秘的延申

西蘭洲最初是遠古超級大陸岡瓦納(Gondwana)的一部分,岡瓦納古大陸形成於大約5.5億年前,基本上是南半球所有陸地的匯攏。西蘭洲佔據了岡瓦納大陸東部一角,與其他幾個陸塊相連,包括南極洲西部的一半和整個澳大利亞東面。

塔洛克說, 隨後在大約1.05億年前,「由於一個人類至今還不完全了解的過程,西蘭洲開始脫離這個超級古大陸。」

大陸地殼比海洋地殼要厚得多,通常深達地心40公里左右,而海洋地殼通常厚約10公里。由於受到擠壓,西蘭洲整個陸塊被嚴重拉伸展開,因而地殼厚度變薄,只向下延伸20公里。這塊地殼極薄的大陸,雖然還未至於薄到一般海洋地殼的水平,最終開始下沉,消失在海水下。

儘管西蘭洲地殼很薄且被海水淹沒,但依照地質學的認知,西蘭洲肯定是一塊大陸,因為在西蘭洲地殼發現了各種各樣的岩石。大陸地殼通常由火成岩、變質岩和沉積岩組成,如花崗岩、片岩和石灰岩等,而海洋地殼則僅由玄武岩之類的火成岩構成。

多裏戈森林
岡瓦納超級大陸破裂分解後,碎片漂移四散。曾經生活在這片古老大陸上的許多古老植物在今天的澳大利亞多裏戈(Dorrigo)森林仍然生機勃勃(Credit: Getty Images)

成為世界第八大洲的西蘭洲仍有許多未解之謎。其不同尋常的起源特別讓地質學家著迷,甚而有點困惑不已。例如,科學家目前還搞不懂地殼薄如西蘭洲的大陸如何能維持整個陸塊,而沒有分裂成微小的陸地。

另一個謎團是西蘭洲是在什麼時候沉入水下,以及西蘭洲實際上是否曾經是高於海平面的大片陸地。西蘭洲現在高於海平面的部分是太平洋板塊和澳大利亞板塊相互擠壓形成的山脊。塔洛克說,西蘭洲是除幾個小島之外一直淹沒在水下的陸地,還是曾經為完全乾旱的陸地隨後才被淹沒,對此科學家看法相當分歧,沒有定論。

隨即是下一個問題,西蘭洲大陸上曾經有哪些生命存在過。

岡瓦納古大陸氣候暖和,面積達1.101萬平方公里,曾棲息著大量的動物和植物,其中有地球最早的四足陸地動物,後來又出現了大量地球生命史中最巨大的動物泰坦巨龍類物種。那麼,西蘭洲的岩石中是否嵌有這些古生物被保存下來的遺骸化石?

是否存在恐龍所引起的爭論

陸地動物化石在南半球很罕見,但20世紀90年代在新西蘭發現了一些化石,其中有一種巨大的長尾長頸恐龍(蜥腳類恐龍)的肋骨、還有一種喙狀草食恐龍和一種甲龍化石。然後在2006年,在新西蘭南島以東約800公里的查塔姆群島發現了一種大型食肉動物的腳骨,這可能是異特龍的化石。但問題在於,上述動物生存的年代都是在西蘭洲從岡瓦納古大陸分裂之後的時候。

象鳥
曾生活在馬達加斯加的象鳥高達3公尺,雖然已絶種,但象鳥蛋蛋殼的碎片今天仍散落在馬達加斯加的海灘上(Credit: Science Photo Library)

然而,這些化石的存在並不一定意味西蘭洲大陸的大部分地區都曾經有恐龍生活過,西蘭洲大部分陸地就如今天的現狀,沉沒在水下之時,發現化石的這些島嶼可能是恐龍的唯一棲息地。惠靈頓維多利亞大學(Victoria University of Wellington)的地球物理學和大地構造學教授魯伯特·蘇塞蘭(Rupert Sutherland)說,「沒有成片的陸地,是否有可能存在陸地動物,如果沒有了成片的陸地,陸地動物是否會滅絶,對這個問題已爭論了很長一段時間。」

西蘭洲上述令人不解的故事因新西蘭最古怪也最受喜愛的動物奇威鳥(kiwi)而變得更為神秘複雜。奇威鳥是一種矮短圓胖,羽毛如發須的鳥。奇怪的是,與奇威鳥血緣最近的物種不是同樣不會飛翔,並同樣生活在新西蘭,直到500年才絶種的恐鳥(摩亞鳥),而是遠在馬達加斯加的森林,800年前滅絶,體型更大的象鳥。

這一發現讓科學家相信,奇威鳥和象鳥的共同祖先是生活在岡瓦納古大陸的某種鳥類,後在不同的地方各自演化。岡瓦納古大陸的完全裂解過程經歷了一億三千萬年,分裂的大陸碎片四散全球各地,形成了今天的南美洲、非洲、馬達加斯加島、南極洲、澳大利亞、阿拉伯半島、印度次大陸和西蘭洲。

這即說明,現在被淹沒的西蘭洲當時至少有一部分一直在海平面以上。科學家認為直到大約2500萬年前,西蘭洲大陸,甚至還可能包括整個新西蘭,才全部沒入水中。蘇塞蘭說,「人們認為新西蘭土地上所有的植物和動物都是這之後才遷移而來。」那時西蘭洲究竟發生過什麼事?

新西蘭
新西蘭是西蘭洲最高點,為板塊運動撞擊擠壓而形成的山脊(Credit: BBC)

雖然不可能直接從西蘭洲海底收集化石,但科學家們一直朝西蘭洲地殼深處鑽探採樣。蘇塞蘭說,「實際上,最有幫助和最易辨別的化石是在非常淺的淺海中形成的。因為這些淺海留下了一項記錄,有無數非常非常小,也非常易辨識的化石。」

2017年,一個團隊對該地區進行了最為廣泛的調查,在六個不同的地點從海底向下深鑽超過1250公尺採樣,其收集的岩芯中含有陸生植物的花粉,以及生活在溫暖淺海中的孢子和生物體的外殼。

蘇塞蘭說,「如果你看到一片水,只有一片水,水深僅約10公尺之類,則大有機會的是,不遠處就有陸地。」他解釋說,淺海中有花粉和孢子也說明西蘭洲可能不是一直淹沒在水中。

地形的扭曲

西蘭洲的形狀也是一個讓人百思不解的謎題。

蘇塞蘭說,「如果查看新西蘭的地質圖,會發現兩宗引人注目的現象。」其一是阿爾卑斯斷層(Alpine Fault),這是一個貫穿南島,兩個板塊間的邊界,非常顯目,從太空上都能看到。

其次,新西蘭,以及更大的西蘭洲大陸,其地質構造呈現奇異的扭曲現象。新西蘭及其所在的西蘭洲大陸都被一條水平線分為兩部分,這條水平線就是太平洋板塊和澳大利亞板塊的交界線。但奇怪的是,就在這分界處,看起來西蘭洲大陸下半部分被某種力量所扭曲,因此之前連續延伸的岩石帶不再呈線型走向,而且幾乎扭曲成直角。

對此現象,簡單的解釋是,地殼板塊移動導致原地質構造變形。但若進一步問,這到底是如何發生,是什麼時候發生,則仍然沒有令人滿意的解答。

塔洛克說,「眾說紛紜,各種解釋,仍是一個相當大的未解難題。」

蘇塞蘭解釋說,西蘭洲大陸不可能很快揭曉其所有秘密。他說,「一切秘密都深入水下2公里,因此很難發現,並且你需要取樣的地層也在海牀下500公尺深。探索這樣的水下大陸真的很有挑戰性。所以,我們需要花費大量的時間、金錢和精力,要坐船出海,水下勘探。「

別的姑且不論,這個世界第八大洲肯定表明,在塔斯曼開啟南大陸發現之旅近400年後,西蘭洲新大陸仍然迷霧籠罩,還有很多秘密有待探索。

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