目前对鲸鱼“自杀”原因的假说大概不下二、三十种。任何可能的鲸鱼“自杀”的根源,都应该和鲸鱼“自杀”事件本身有很好的时空相关性。比如至少在古希腊亚里士多德时代已有鲸鱼搁浅自杀事件的发生,那么那些近现代人类活动可能导致的鲸鱼“自杀”原因,就应该不是鲸鱼“自杀”的普遍原因:如化学物质(船体涂料等)污染海水可能扰乱鲸的感觉,军舰声呐发出的声波及水下爆炸的噪音会使鲸的回声定位系统发生紊乱等。近年被大力推出的鲸鱼“自杀”地形论,在空间上给出鲸鱼“自杀”多发的地点:坡度平缓的海岸。但从时间上,鲸鱼“自杀”是不时发生的,与“自杀”在时间上相关联的因素何在呢。
在成百条鲸豚“自杀”大行其道的新西兰和澳大利亚,鲸豚集体“自杀”事件与强烈地震的发生有很好的时空对应关系。新西兰是世界上鲸鱼“自杀”率最高的国家,其南岛北端的费尔韦尔角(Cape Farewell,或按意译作“送别角”)是公认的“鲸鱼墓地”,北岛中部的普伦蒂湾(Bay of Plenty ,亦有按意译作“丰盛湾”的)沿岸、南岛南端的斯图尔特岛以及新西兰以东7百公里的查塔姆群岛(下右图中最右边岛屿)都有数百条鲸鱼集体“自杀”的记录。1917年查塔姆群岛上千头鲸鱼“自杀”,是全球有史以来最高的鲸鱼“自杀”记录。
以下是过去数十年间,新西兰鲸鱼“自杀”与强烈地震之间的对应情况。
塔斯马尼亚是澳大利亚唯一会定期发生鲸豚大量搁浅的州,不时有大规模鲸豚搁浅事件发生在那里,拥有比新西兰送别角“鲸鱼坟场”更吊诡的称呼—“鲸鱼自杀天堂”。塔斯马尼亚的鲸豚“自杀”事件往往与塔斯曼海对面的新西兰西南及更南部的麦夸里岛(下图)的大地震有很好对应。
在上述新西兰强震-鲸豚搁浅的时空对应中,鲸豚搁浅在强震前后数月内(最长7个多月)发生在震中数百至上千公里范围内。以2014年1月新西兰送别角鲸鱼搁浅,1月20日北岛发生6.2级地震距送别角260公里为例。如果6.2级地震可以在半径250(260)公里范围对鲸鱼搁浅产生影响,那么因为地震震级每增加0.1级,地震能量增加为原来的√2倍,所以6.3级地震应可在300(297)公里半径范围内对鲸鱼搁浅产生影响(此时它会有同6.2级地震在250公里半径范围内同样的地震能流密度)。类似,6.6级地震在500公里半径范围内,也有同样的能流密度。而7.0级地震在1000公里半径范围内,7.4级地震在2000公里半径范围内,7.8级地震在4000公里半径范围内,也应有这么高的地震能流密度。当然这相当于假设震级越大的地震,具有越大范围的地震应力场。在考虑2021年3月4日新西兰大地震群对澳大利亚塔斯马尼亚鲸鱼搁浅的影响时,鲸鱼搁浅地距大震群发生地约3500公里,但相关地震已达到8级,应可对这么远距离上的鲸鱼搁浅产生影响。
尽管鲸豚“自杀”-强震之间有时空关联性,但并不表明两者之间一定存在着机制上的联系。一定大小的地震,会如何影响一定范围内鲸豚的行为,造成其搁浅死亡呢。以下做尝试性的解释。
首先,在诸多鲸豚“自杀”成因假说中,“中毒自杀”的说法就有两种。一是开头提到过的化学污染中毒:轮船公司在船底涂刷三丁基锡等有毒的有机锡涂料以防止藤壶、贝类等海洋生物附着船底;涂料溶于水中对船只附近海水中的鲸豚的神经系统等产生毒害,使它们辨别方向的功能遭摧毁,从而搁浅身亡。已经说过,这种中毒搁浅说不足以一般性地解释自古就有的鲸鱼“自杀”现象。
以下所说的“中毒说”,是指由于海藻的爆发性繁殖生长(赤潮),造成鲸豚等海洋哺乳类动物在吞食体内含有海藻毒素的贝类、鱼类后中毒,出现意识模糊或行为失常而搁浅死亡。含藻毒的贝类、鱼类以海藻为食,本身不会中毒,但会使藻毒在其体内积累下来。人们最早由于食用体内含有藻毒的贝类和鱼发生中毒现象,所以藻毒被叫成了贝毒和鱼毒。海藻中,亚历山大藻、拟菱形藻、裸甲藻、夜光藻等有毒海藻总占有一定甚至相当比例,所以海藻暴长也意味着毒海藻的大量出现。
赤潮造成鲸鱼群体性死亡的案例至少包括:1987年在美国马萨诸塞州科德角,14头座头鲸被麻痹性海藻分泌的蛤蚌毒素杀死。1998年5月,加利福尼亚海狮(与鲸豚同为海洋哺乳类)在加州中部的海滩上出现癫痫发作,系由软骨藻酸(由一种较常见的海藻—拟菱形藻产生的神经毒素)引起。暴露于软骨藻酸的人类和海洋哺乳动物都可能发生脑损伤、癫痫和记忆丧失。2015年5月下旬,在华盛顿的一个海滩上发现了一只海狮因为软骨藻酸中毒癫痫发作。那年5月到8月之间沿着阿拉斯加海岸,总共出现30头死鲸漂浮在海面上;在加拿大西海岸还发现了另外6头。阿拉斯加共有13种海洋哺乳动物被检测到组织中存在软骨藻酸毒素,从海獭到体型巨大的座头鲸。2015年6月南美智利巴塔哥尼亚发现343具鲸鱼尸体,检测结果证实了鲸鱼体内有软骨藻酸和麻痹性贝类毒素(PST),PST可能导致哺乳动物的肌肉发生瘫痪。在巴塔哥尼亚赛诺纽曼湾的入口处,浮游植物被也测试出了PST阳性。在南美南端另一侧海岸,有害藻类也被认为是造成阿根廷南方露脊鲸幼崽多年来高死亡率的潜在凶手。
藻类在水体变暖和营养充足的条件下,可以爆炸性地生长。现在人们熟知的厄尔尼诺现象致南美乃至整个美洲大陆西岸海水增温,被看作是赤潮形成的一个诱因。
人们也联想地震与赤潮之间可能存在着某种关系,因为它们在时空上也存在关联。譬如2021年10月7日日本首都圈的千叶县发生6.1级地震,从9月下旬,北海道渔场近九成的海胆以及至少2万条鲑鱼由于严重赤潮而死亡。2008年5.12汶川大地震时期,山东青岛的浒苔(绿藻)“茂盛”得甚至威胁到奥帆赛的举行。
如果说地震与赤潮之间存在时空相关,那么在机制上,地震可能以何种方式影响赤潮的发生呢。
地震是由地下岩体受压破裂而成。最终造成地震破坏的地震应力,先会在比震源区广大得多的区域上造成微破裂(扩容)。然后微裂发生丛集,形成较大破裂;破裂进一步集结,最终发生强地震。另一方面,地下存在大量由于深度、温度等因素处于一定压力下的气体,它们趋于向地表排出。火山喷发、地热井、海底“黑烟囱”、强地震前有时肉眼可见的地下喷气现象等,就是这种排气的强烈表现。通常情况下地表普遍存在微观地下排气,可被称为逸气。
强震前包括震源区在内的广大地区上微破裂的出现与集结,会造成地下排气通道的开启和扩张,使地下气体的逸出加强,携带地下及地表的土壤微尘和微生物形成气溶胶进入大气。这些气溶胶含有大量海藻生长所必需的营养盐和铁、锰、锌、钙等元素,在风的运移和重力沉降作用下落入大海后,会提高海水的富养化程度,导致赤潮发生。地震后,由于地震断层的形成和调整,地下排气强烈,一段时间内仍有富养物质沉降海洋,对赤潮形成产生积极的影响。
在海底,强震前岩体的微裂和破裂的集结,会造成海底沉积的扰动,海水下渗和地下岩浆的上涌。下渗的海水接触到被岩浆炙烤得温度极高的岩石形成热液,热液携带海底地壳的矿物质重新涌出地下返回大海(以喷射方式排出时形成“黑烟囱”)。由于岩浆的上涌、热液的上排、海底地下矿物元素排入海中,海水温度提高,富养的海底沉积及入海的地下富养元素上泛,在包括震源区在内的广大海区形成了水体变暖和海水富营养化,形成藻类爆发性生长的条件,产生赤潮。强震发生时的剧烈震动和地震断层的出现,同样扰动海底和促成海底热液活动,所以震后一段时间内,赤潮仍然会在相关海域形成发展。这些应该就是人们不时观察到地震前后赤潮发生的原因。
赤潮的发生使鲸鱼因食用含有海藻毒素的浮游生物和鱼类而中毒,产生意识模糊、麻痹、神经瘫痪、呼吸窘迫等现象,甚至死亡。意识模糊的情况下,鲸鱼会出现精神失控,产生异常行为,甚至出现失误去冲滩,造成搁浅。
总之,地震发生有利于赤潮的出现,赤潮的出现可以造成鲸豚中毒,行为失控,甚至搁浅死亡。这应是地震—鲸豚“自杀”在时空上产生联系、形成灾害链的机制。