地球科學

地熱能（Geothermal Energy）
國立臺灣師範大學地球科學系林忠彥碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

近幾年，因原油價格不斷提高，讓世界各國努力在尋找一些替代的綠色能源。地熱能這個名詞，對於活在21世紀的我們，應該不陌生。此能源的運用，在人類歷史上很早就有前例，例如：溫泉泡澡、農業…等等，但真正利用它來發電是大約在1904年，義大利建造全球第一座地熱發電場，才正式的對附近居民供電，台灣也在1981年，在宜蘭清水建設地熱試驗電廠。在2007年時，地熱能大約有100億瓦特，大約可供當時全球0.3﹪電力需求。不只如此，近幾年來，在世界各國研發努力下，產能每年大約有3﹪的成長，此成長主要在於發電技術的改良，讓發電效率提升。探勘技術的提升，讓更多地熱田有嶄露頭角的機會。地熱能的儲存量比目前人們所利用的總量高出很多倍，加上地熱能還會伴隨地球構造活動所產生的能量，而加以補充。如果我們使用的速度不超過大自然補充的速度，那我們可以視它為再生能源。加上它是大自然自然形成的熱能，直接拿來發電，不會造成像火力發電，燃燒產生一些溫室氣體，而導致溫室效應加大。也不需像水力、風力和太陽能發電，需要考慮氣候因素。因此，它現在己普遍地使用，已大量使用地熱的國家有:美國、菲律賓、墨西哥、義大利、紐西蘭、日本、印尼和冰島…等等。

地球的年齡 (Tha Age of Earth)
國立臺灣師範大學地球科學所科學教育組任欣怡碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

十七世紀的Vico 是對人類社會進行歷史分析的先驅者。Buffon以地球為依據，估計一個從假定早期融熔開始的冷卻速度，計算出地球的年齡為75000年。在敬神論者的心中，啟蒙運動關於地球有悠久過去的觀念與法國的政治事件有牽連。結果18世紀末，在大不列顛倒出現了反對大陸無神論影響的運動。

Cuvier和其他突變論者的工作已經證實在人類出現之前，地球本身就經過了一系列世界組成的歷史過程。這個新的時間觀念完全是革命性的，它形成了19世紀早期地質學家的共識。但隨著Scrope和Lyell 的著作問世，開始產生分歧。雙方都認為要使得他們所研究的侵蝕和沈積現象得以形成，就需要很長的時間。

大滅絕（Mass extinction）的爭論（下）
國立台灣師範大學地球科學研究所張文馨碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

支持地球內部因素乃是造成生物滅絕主因的科學家，在1980年代提出反駁隕石撞擊說的論點，Katerina PerchNilsen認為在白堊紀滅絕事件後，仍有一些殘留下來的浮游性生物在經過幾千年後才滅絕。顯示，滅絕事件並非突發、短暫的。
美國博物館館長Norman Newell提出三點來反駁隕石撞擊說：
1.滅絕持續幾百萬年，並非災變的結果。
2.分析銥元素異常的物理取樣只侷限在K-T界線，樣本過少並不令人信服。
3.沒有確切的地球上的證據顯示有撞擊證據（隕石坑）。

大滅絕（Mass extinction）的爭論（中）
國立台灣師範大學地球科學研究所張文馨碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

一派認為，生物滅絕的原因來自地球內部，西元1954年，美國地質學家Moore（1892-1974）提出古生代晚期海洋動物群的滅絕，主要是因為淺海面積限制了生物群的發展。西元1967年，美國博物館館長涅沃（Norman Newell，1909-2005）則認為環境變遷造成的滅絕是世界性的，並提出除了古生代、中生代的滅絕事件之外，還有寒武紀、奧陶紀、二疊紀以及三疊紀末期，各有一次生物滅絕事件。

大滅絕（Mass extinction）的爭論（上）
國立台灣師範大學地球科學研究所張文馨碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

西元十九世紀開始，科學家有關大滅絕的爭論重點，著重在有沒有生物滅絕這件事上面，有人認為不同年代的生物化石之所以擁有差異極大的器官特徵，其原因在於生物是緩慢演化的，所以生物化石才會有不同特徵的器官。而另一派科學家卻認為，地球歷史上經歷了幾次突發性的災變，導致大量的生物滅絕，所以才會在同一地點不同岩層中發現器官特徵差異極大的生物化石。

主張沒有大滅絕事件的代表人物以拉馬克為主，西元1801年，生物學家拉馬克（Lamarck，1744-1829）在他動物哲學的著作中提出生物進化理論，內容包括「用進廢退說」以及「遺傳論」，他認為生物體器官的增進與萎縮，跟其使用的頻率有關，而且器官的改變可以遺傳，他也同時提到，生物的進化過程是非常緩慢的。

大滅絕 (Mass Extinction)
臺灣師範大學地球科學所科學教育組 林蓓伶碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系 劉德慶教授責任編輯

大滅絕指的是單一物種完全的消失，也就是絕種。從地質年代的記錄，我們了解地球曾經發生過五次大滅絕，我們稱之為「big five」。

1. 恐龍大滅絕：發生在白堊紀晚期至白堊紀第三紀之間，為距今最近的一次大滅絕，也稱為K-T大滅絕。這一次的滅絕讓地球上近半數的生物物種死亡，尤其是當時的優勢大型物種，最有名的即是恐龍的滅絕。也是從此次的大滅絕後，哺乳類登上歷史舞台，鯊魚也才成為海中霸主。因為唯有那些巨型食肉爬行類動物滅絕後，其他動物才有出頭的機會。目前，認為當時大滅絕的原因是由於小行星的撞擊，另一種說法是地球內部岩漿的爆發。