日本風神居住地─鳥取沙丘
文/梁勝雄
經濟部中央地質調查所地質資料組技佐
日本為濕潤多雨的海洋性氣候,且森林覆蓋率接近七成。但在日本中國地區的鳥取縣有一片廣大、狀似「沙漠」的地形景觀,它是如何形成的?當地人一面保護這一片「沙漠」深怕它消失,一面又怕它擴大影響生活,這又是怎麼一回事?且看本文說分明。
鳥取沙丘簡介
位於日本中國地區(日文稱為「中国地方」)的鳥取縣,北面日本海,約莫以千代川為中心,往東西方向各綿延8公里,分別至浦富海岸與白兔海岸;南北寬約2.4公里,超過30平方公里的鳥取沙丘(Tottori Sand Dunes,圖1),是日本三大沙丘之一,也是典型的海岸沙丘。
圖1. 鳥取沙丘地理位置衛星影像(底圖影像由日本宇宙航空研究開發機構/Japan Aerospace Exploration Agency/JAXA提供)
現今狀似「沙漠」且較為著名、觀光商業化活動較多的區域是在1955年被日本當局指定為國家「天然紀念物」,約莫1.5平方公里大小範圍內(圖2)。鳥取沙丘共有三個沙丘群,大致平行海岸線,由海岸往內陸分別被稱為第一沙丘群、第二沙丘群及第三沙丘群。沙丘地形發育最完好的則為第二沙丘群,是由三個新月形沙丘構成的新月連丘(圖3)。
圖2. 鳥取沙丘現今保存之三大沙丘群(I、II、III)、綠洲(a),以及火山礫與火山凝灰岩露頭 (b)分布位置(底圖來源:GOOGLE Earth,經進行高程地形加強)
圖3. 鳥取第二沙丘群全景-第二沙丘群為三個新月形沙丘(紅色手指處)構成的新月連丘,最前景為高差超過90公尺的馬背沙丘
其中最大的一個沙丘被稱為馬背沙丘,其高差超過90公尺,在馬背沙丘南側有一個因融雪形成的綠洲(圖4,頁48),以及火山凝灰岩露頭(圖5,頁48),然而在地質或地理學家眼中,鳥取沙丘又藏有什麼樣的秘密?
圖4. 因融雪而形成的綠洲-據導覽志工口述係因2017年的融雪量較大,故綠洲面積有變大趨勢,筆者於2018年2月到訪時,綠洲最深處約1.4公尺,然而這並非永恆不變,而會隨降水量多寡而更迭
圖5. 火山凝灰岩露頭
鳥取沙丘的秘密
在沙漠地帶或海岸與湖岸邊等多沙地區,因風的長時間吹襲,常使沙粒堆積成外觀如小山丘的小區域地形,稱之為沙丘(dunes),可分為新月丘或新月連丘、橫丘或縱丘等外形,一般常見的海岸沙丘多為新月丘或新月連丘(如圖3)。能夠形成海岸沙丘需要諸多要素配合,大致可歸納為四個因素,分別為「穩定沙源」、「強的向岸風」、「停積沙粒的空間」及「植被」。
原來鳥取沙丘的沙粒來源為源自中國山區的千代川由南往北輸送大量的花崗岩質沉積物,配合日本海冬季季風與波浪的共同作用下形成。若仔細觀察,更能發現到因風力作用導致沙粒推移而產生的微細波痕(ripples)(圖6)變化,然而這只是最表層的沙丘地形。
圖6. 波痕-每一個波痕波長約15公分,藉由波痕能協助人們了解近地表風場吹動方向,甚至可以應用到外太空呢!
若像切蛋糕一樣將沙丘切開,得到區域性地質剖面,能進一步看到鳥取沙丘是由五個地質單元(圖7)組成,由下而上,由老到新分別為基岩、古沙丘、火山礫與火山凝灰岩,以及最上層的近代沙丘。
圖7. 鳥取沙丘地層柱狀圖-原來沙丘是由五個地質單元組成(修改自
鳥取市的山陰海岸地質公園信息
,檢索日期:2018-02-05)
基岩是位於地下約80公尺深的第三紀花崗岩質岩石,其上堆積著落石堆及厚厚的古沙丘。而後,60公里外的大山(圖8,頁50)火山噴發產生的火山礫(圖9,頁50),甚至來自600公里外的九州南部鹿兒島火山灰等形成之凝灰岩(圖10,頁50),進一步覆蓋古沙丘層。最終,由新沙丘覆蓋,歷經漫長歲月堆積形成了現在的沙丘。因凝灰岩中含有適合定年的元素,能藉由放射性定年法了解到火山最近一次活動約在1萬7千年前。
圖8. 遠眺大山火山群-大山火山群為日本中國地區的活火山之一,最近一次活動約在1萬7千年前
圖9. 鳥取沙丘上的火山礫可能來自60公里外的大山火山群
圖10. 鳥取沙丘上的凝灰岩(紅色箭頭處),由來自大山或是遙遠的鹿兒島火山噴發的火山灰膠結而成
沙丘研究的重要性
研究地球上的沙丘,要做什麼呢?事實上,沙丘的形態、分布、排列、規模的演育可做為推論古氣候變遷及地殼變動的參考。分析沙丘的排列可推得盛行風或季風的風向(圖11);藉由知道沙丘的地質年代,就可推論沙丘形成當時的地質年代所盛行風風向,並與現今的風向做一比較,更可推測氣候是如何改變。
更重要的是,沙丘並非固定或永久的沉積,能沿著風吹的方向往前移動,當風吹過沙丘頂端時,在背風面的一側會產生迴流,導致風速下降,沙粒便自然堆積,也因此沙丘便順著風向緩慢移動,每年約數公尺至數十公尺間。
海岸沙丘的表層飛沙,可能會造成海堤內道路阻塞及港口與潟湖淤積,甚至影響耕地與作物等,但也可以阻隔外海波浪,減緩海岸侵蝕破壞、降低海水倒灌頻率等優點,更重要的是也有機會形成觀光地區,吸引外來觀光遊客,促進地方經濟發展。
圖11. 由沙丘的排列可推得盛行風或季風的風向(參考自何春蓀,1981)
後記
讓我們談回鳥取沙丘,根據當地導覽志工描述:「早期在沙丘周圍,種植樹木,形成防風林(圖12)來保護耕地不受風沙入侵,並防止沙地移動,然而大約在1970年後,因外來雜草繁茂而導致沙丘上的美麗波痕逐漸消失,原來壯麗的沙丘景觀嚴重受損,草原化(圖13,頁52)越來越嚴重,故居民大約在1985年起開始沙丘除草活動,而且漸漸地加入保護行列的志工也越來越多。」誠如此言,當地人一面怕它擴大造成區域沙漠化,影響到耕地;但後來意識到如果這一片「沙漠」消失,不僅永遠無法恢復,更影響當地觀光發展,因而努力學習與它和平共處!
圖12. (a)鳥取沙丘周邊防風林 (b)防風林告示牌
圖13. 日益嚴重的草原化(紅色箭頭處),讓當地人開始發起除草行動,來保護這片「沙漠」!
現今鳥取沙丘發展出騎駱駝、沙丘馬車、滑翔傘,乃至沙地滑板等各種附加付費體驗行程,豐富遊人旅遊經驗,乃至各種各式伴手禮或是店家擺設也將體驗元素融入(圖14,頁52)。
圖14. (a)騎乘駱駝是鳥取沙丘觀光賣點之一
圖14. (b)禮品店擺設融入體驗元素
我國臺灣也有類似的海岸沙丘地形,分布在宜蘭、桃園、新竹、苗栗、臺南及屏東境內,如知名的墾丁風吹砂及近年逐漸成為觀光景點的旭海大沙漠(圖15)。可是據老一輩的地質調查人員描述,風飛砂的風成地形景觀在開築公路後,壯闊景致已不如當年,而人們要如何對待新興景點-旭海大沙漠?除了飆沙,是否有其他更適合的旅遊方式?
事實上,根據國立臺灣師範大學地理學系廖學誠教授〈海岸環境資源經營管理之探討(四)-日本茨城縣海岸〉一文,曾引用日本的研究表示:「民眾駕駛著四輪傳動車在沙丘上奔馳,不僅破壞沙丘面貌,也造成沙丘上植生的生長退化、覆蓋減少,進而加速沙丘的土壤侵蝕。」
觀光經濟發展的背後,國人也應該要思考要用怎樣的方式來對待得來不易的大自然美景,或許使用更貼近自然的觀光發展模式,更能永續經營,否則美景一旦消失,就很難再恢復。
圖15. 近年我國新興旅遊景點-旭海大沙漠元
延伸閱讀
1. 何春蓀,1981。第13章-沙漠和風的作用,普通地質學。國立編譯館主編,五南圖書出版公司印行,第285-312頁。
2. 廖學誠,2012。海岸環境資源經營管理之探討(四)-日本茨城縣海岸,台灣林業,第38卷,第2期,第60-69頁。
請使用瀏覽器選單的「檔案->列印」