文／穿山甲　

地圖是人類文明的重要工具，對於資源開發、制定邊界與規畫設施至關重要。陸上地圖經過人類長時間的經驗累積，已經可以精確地描繪整個疆域的狀況，但若是要描繪海床地圖，可就不是那麼簡單，因為人類無法下潛至太深的海洋區域。

然而海洋豐富的自然資源讓人們趨之若鶩，突顯出海床地圖的重要性。19世紀以前，想知道海底地形，主要利用繩索繫上重物垂降至海底，依此來測量海底深度，不過這種方法容易受到海流與船隻漂移的干擾，不僅耗時還很不精確。

於是科學家將腦筋動到用聲波探測上，先量測出聲波在海水中的速度，再將聲波從船上發射至海底反射回來，由船上的收音器讀取反射的聲波訊號，計算出聲波來回的時間，即可推算出船隻至海底的深度，這種方法稱之為「聲納」（SONAR），為英文「聲音導航與測距」的縮寫。

聲納訊號 繪製海底地圖



在1950年代，美國地質學家瑪麗·薩普（Marie Tharp）與布魯斯·希森（Bruce C. Heezen）分析海洋研究船亞特蘭提斯號，出航時蒐集的海底聲納訊號與航行路線，想嘗試繪製大西洋的海床地圖。

然而研究船主要的任務是研究海底岩層與分析海水，每次的航線各異距離也不一樣，這使得海底聲納訊號中斷。若要描繪完整的海底地形，就必須在眾多航線數據中拼湊出完整的剖面。

在當時聲納的數據記錄在紙上，研究船全部航程所帶回來的紀錄紙長達915公尺左右。在那個電腦技術缺乏的年代，瑪麗與布魯斯要在龐大的紙捲堆中還原出真實的海底地貌，可想而知這項工作有多麼艱難。

大陸漂移之謎 曙光乍現



在繪製海床地圖的期間，瑪麗突然發現到大西洋中，有一條海底山脈，自大西洋綿延至北冰洋，叫中洋脊。這條中洋脊的頂峰附近都存在著一條深溝，這可能是大陸漂移說發生原因的重要證據。在此之前，雖然已有其他研究團隊發現到這一條海底山脈，但都沒有人發現深溝的存在，這要歸功於瑪麗的細心，因為她在繪製地圖時，特別將深度的比例拉大，以防止一些紀錄紙上的微小起伏被忽略，使地形起伏可以更明顯地被展示出來。

瑪麗將這項發現告訴了布魯斯，他們倆人還為此大吵一架，要知道在當時大陸漂移說如同邪派思想般，容易遭受抨擊。後來布魯斯找來一位助理將歷年地震的震央位置標示於瑪麗的圖面上，驚奇地發現震央位置密集分布於這條狹長的深溝上，顯示此處頻繁地出現劇烈的地質活動，至此布魯斯終於認同瑪麗的推論。

阿爾弗雷德·韋格納在1912年提出的「大陸漂移學說」，說明在遠古時代的地球只有一塊稱為盤古大陸的陸地，大陸周圍只有海洋，約2億年前大陸開始分裂，直至距今二、三百萬年前分裂成目前地球的七大洲。瑪麗與布魯斯發現的這條中洋裂谷是地函軟流層的出口，許多岩漿自這條裂谷湧出，遇到海水冷卻後形成海底山脈與大洋地殼的一部分，大洋地殼不斷受到新生成的地層推擠，自裂谷往兩側移動，使海底面積不斷擴張，讓陸地逐漸分開，這後來被稱之為「海底擴張學說」，為大陸漂移學說並提供最直接的證據。

瑪麗與布魯斯最終也在1977年發表了涵蓋全世界海洋的海底地形圖，且於1978年被授予美國國家地理學會最高榮譽的赫巴德獎章（Hubbard Medal）。