微孔珊瑚 沉默的環境紀錄者 | 環境資訊中心
生物簡介

微孔珊瑚 沉默的環境紀錄者

2009年08月19日
作者:黃元照(國立台灣大學海洋研究所漁業及海洋生物組博士資格候選人)

流行是一種趨勢,也代表著一種現今社會主流的集體意識。1990年代,沒有太多人在乎自然保育議題、環境生態議題。因此關心環境生態保育在當時並非流行。從1970年代以後陸續成立的許多民間保育組織,多以陸域生態議題為出發點,向社會大眾與政府單位發聲。經過二、三十年的努力,環境生態議題依然不是20世紀台灣當代流行的顯學,藍綠兩黨政府依舊漠不關心。在大多數的生態環境議題討論中,海洋生態甚至是被排在陸域生態保育的後面。

原因很簡單,因為大海取之不盡、用之不竭,幾乎沒有太多討論或可操作的議題。而且,我們不了解海洋的世界,最多只能從照片中欣賞,而無緣深入其中一探究竟;即便台灣是一個島國,但是對大海的認知與重視卻像是個內陸國家。古籍有云:「海納百川、有容乃大」,雖表明為人的處世之方:其意指大海之所以浩瀚無邊、因為其容納世上所有的河流;對絕大多數台灣人而言,同時也相信大海也可以容納跟稀釋所有經由河川所排放的人為、家庭及工業污染等廢棄物和廢水。此時的大海,是我們的救星,是解決我們一切問題的超人。

幾十年過去了,台灣海洋環境依舊持續惡化。沒有太多人在乎,也沒有太多人想要了解。當然,政府仍是完全沒有進入狀況。終於,2006年的一部電影:「不願面對的真相」撼動了全世界,也撼動了台灣。「全球暖化」、「氣候變遷」、「節能省碳」等等過去不會出現在你我字彙的名詞,成了現今最為流行的時尚用語。上至總統競選文宣、公開記者會,下至各大加油站發票明細,通通都告訴我們要重視海洋生態,關心地球環境,也該是大家出來當超人,拯救地球的時候了。

2005年開始念台大海洋所博士班的我,很幸運的能搭上這班順風車。由於研究論文的主題放在澎湖箱網養殖漁業對鄰近珊瑚礁生態系的影響,我時常奔波於台北、澎湖兩地,收集野外實測環境資料以及過去台灣地區所曾經紀錄的相關文獻報告。不過,就如同本文一開始所說的:環境污染與海洋珊瑚礁生態系在過去二十年間不流行、沒有人重視的結果,就是報告闕如、資料缺乏。生態環境資料最重要的一部分就是長期生態監測資料的收集與建立,這樣才能夠比較該環境各時期內起伏的波動變化,甚至可以作為預測未來發展的依據指標。

電影「不願面對的真相」中最令人印象深刻的不是前美國總統高爾滔滔不絕的長篇大論,而是畫面中北極冰柱所偵測到過去數千年的二氧化碳濃度持續瘋狂飆高的折線圖,以及一幕幕不同地區數十年前後的照片比較。這樣的數據與照片才能真的撼動人心、讓人印象深刻,並深深烙印在每個人心裡。這種簡單易讀的科學才算是真正可以作為教育宣導的實用科學。

綠島千年巨型微孔珊瑚,外號大香菇。攝影:許嘉閔除了北極冰柱可以保存過了過去數十世紀的氣候以及環境變化資料外,為了更加了解古海洋的歷史背景,海洋科學家更利用珊瑚骨骼來作為探索海洋環境變遷的重要工具。台大地質系沈川洲教授於2003年的「科學發展月刊」上曾說明:造礁珊瑚廣泛的分布在南北緯30度的十數公尺淺水域;而造礁珊瑚在海水生長過程中,會將周遭的環境變化詳實的紀錄在碳酸鈣骨骼內;更重要的是,造礁珊瑚生長快速,一年可達數公分以上,生命週期往往超過一個世紀,這些優點更讓珊瑚成為解析古氣候及環境變遷的最佳利器。

其中,最常被利用的是大型團塊狀的微孔珊瑚(Porites.)。在墾丁及綠島海域一年可以生長一公分左右,在適當的海洋條件下生長,三、四百年後可高達一層樓,外觀就像是一頂巨大的海底鋼盔,例如綠島的大香菇珊瑚。由於珊瑚骨骼中的一些微量元素及同位素也可以提供海洋的水氣交換、能量傳輸、大洋環流以及全球變遷資料。例如海水溫度每升高攝氏一度,會造成正在成長的珊瑚骨骼中的鍶元素減少0.8%,鎂元素增加3%,鈾元素減少5%。因此,珊瑚也就像是一支天然的溫度計,忠實的紀錄海水每個時期的溫度變化。

此外,1945年第一次的核子試爆也因為其威力強大造成人為放射性元素在海底擴散,其污染過程也詳實的記錄在鄰近海域的珊瑚骨骼中。所以只要測量珊瑚骨骼的元素變化,便可重建過去及現今的污染軌跡,進而協助相關政府單位進行政策評估及改進方案。例如經由分析百慕達海域珊瑚骨骼的鉛含量發現,1880年代美國東南部海域已經隨著美國工業的起步造成嚴重的鉛污染,而美國相關單位也於1970年代藉此研究結論,開始逐步禁止在汽油中加入烷基鉛。

中研院李太楓博士所推算之珊瑚骨骼鍶鈣比與海水溫度關係方程式。墾丁地區百年微孔珊瑚;攝影:許嘉閔

經過3年地毯式的資料搜尋後,決定重新找尋新的合作夥伴來徹底解決過去海洋環境資料闕如的窘境。再次幸運的我於2008年與成功大學地球科學系游鎮烽教授合作澎湖群島珊瑚骨骼的新研究計畫、採集了澎湖北島的吉貝與姑婆嶼、本島馬公內灣的鐵線尾海域,還有南島的七美及東吉嶼。

微孔珊瑚骨骼切片的微取樣刻度;攝影:黃元照經過一年複雜的樣品處理(珊瑚骨骼切片、X光拍照、骨骼微取樣及清洗等)及儀器分析,我們粗略的勾畫出澎湖各海域過去15年的表層海水溫度變化資料(鍶鈣比、鎂鈣比),也意外發現東吉嶼南方每年夏秋兩季會固定出現湧升流(upwelling;大量營養鹽由海底湧向海水表層)的紀錄。除了澎湖海域自然環境變化的紀錄外,馬公內灣的珊瑚骨骼也紀錄到過去5年的人為污染歷程,如箱網養殖漁業飼料過量餵飼的情況(鐵鈣比)以及大型廢棄物垃圾場金屬污染物經底層滲透流入珊瑚礁區(鎘鈣比)等。由於數值資料尚未分析完畢以及環境資料比對工作也未完成,未來仍有一條漫長的道路要走。

採集於澎湖本島馬公內灣的微孔珊瑚縱向剖面;攝影:黃元照    澎湖群島南海—東吉嶼的微孔珊瑚骨骼X 光照片;圖片提供:黃元照

台灣政府在過去的30年裡、並未針對海洋生態環境置入太多心力維護。而其大多數的出發點都是站在漁業資源利用以及水產養殖技術的提升。這些年來經過電影的刺激,以及許多國內外的海洋學者大聲疾呼「珊瑚白化、海洋酸化、全球暖化」的嚴重性,我們的政府除了傾聽人民的聲音外,也似乎開始傾聽環境的聲音。流行是一種趨勢,退流行後,也許幾十年後才又會重新再來。海洋環境議題的重要性在這幾年水漲船高,再加上政府歷經這些年來氣候異常、風災地震,也開始認清環境議題的重要性。過去,國人來不及參與,甚至錯過而沒有完整紀錄的海洋環境資訊,我們可以利用最新的科學儀器與技術來彌補。未來,無論民間保育組織,抑或是科學研究專家學者,若能保持彼此密切的聯繫與緊密的合作,趁著這股流行趨勢讓資源與資訊共享,這樣的海洋環境議題才能長久的持續下去。

※本文與農委會林務局合作刊登