張水鍇等/ 屋漏偏逢連夜雨:氣候異常重傷小琉球脆弱潮間帶 | 環境資訊中心

張水鍇等/ 屋漏偏逢連夜雨:氣候異常重傷小琉球脆弱潮間帶

潮間帶保育需要考慮預警原則

2021年10月26日
文:張水鍇(國立中山大學海洋事務研究所教授)、劉莉蓮(國立中山大學海洋前瞻科技推展中心主任)、趙世民(國立自然科學博物館研究員)、樊同雲(國立海洋生物博物館研究員)、陳映竹(國立中山大學海洋事務所研究助理)

小琉球潮間帶先是經歷了觀光過度發展,致使生物種類及數量銳減約八成 [1],今年又遭遇大自然的災害衝擊。自7月28日開始,連續十幾日的大雨使小琉球潮間帶海水急速淡化,緊接著大退潮烈日照射,因而出現生物大量死亡的景況,特別是棘皮動物(如海參、陽隧足、海膽等)。棘皮動物最多的肚仔坪,粗估海參死亡數量超過5萬隻,各種生物的實際死亡數量無法估計。


小琉球各潮間帶皆有發現海洋動物死亡的情形。左:梅氏長海膽及黑海參。中:白棘三列海膽,俗稱馬糞海膽。右:蚓參及多毛類。攝影:劉莉蓮教授研究室。

潮間帶生態受人為及自然衝擊

小琉球為台灣群島中唯一的珊瑚礁島,自然風景優美、珊瑚礁海岸地形遍布,也孕藏多樣且豐富的海洋生物資源。隨著民宿業發展,「生態觀光」也迅速成為島上的重要經濟來源。然而隨著時間推移,海洋生物資源與觀光產業朝逆向關係發展。

在過去兩年的科學調查中,至少看到三處著名潮間帶(杉福、漁埕尾及肚仔坪自然人文生態景觀區)的無脊椎動物種類和密度,近五年內下降約八成[1],而小琉球最大的肚仔坪潮間帶,也淪為台灣最早看到的「海膽荒礁」[2]

肚仔坪潮間帶發現大量的多種海參死亡 (攝/劉莉蓮教授研究室)
肚仔坪潮間帶發現大量的多種海參死亡。攝影:劉莉蓮教授研究室。

造成這種生態環境劣化的因素,除了人為觀光直接(過多人為踩踏等)及間接(生活廢污水等)影響之外,也包括自然環境氣候變遷問題(颱風、全球暖化等)。為降低觀光客的負面衝擊,屏東縣政府在海委會及海保署的補助下,正透過科學調查逐步強化區域性人為因素的管控,然而非人為的大自然因素卻很難控制。

今(2021)年初,全球陸續出現極端氣候事件,如美國與加拿大年初罕見大雪、7月又出現熱浪(全球有記錄以來當月第三熱),西歐、日本、印度發生洪水成災等[3]。台灣也出現類似現象,從年初的乾旱到7月底開始連續十幾天的大雨,使小琉球地區短期的累積雨量超越一般颱風[4];時雨量太大,導致排水系統排水不及和淹水災情,連小琉球街道都不例外,宣洩不及的雨水從排水口直接進入潮間帶,更讓鹽度已經下降的的潮間帶雪上加霜。

觀光帶來的人為生態干擾與海洋污染,以及極端化的大環境氣候變遷,對小琉球的潮間帶生態環境無疑是雙重的衝擊。

大排水溝(白色方型涵管)將污水排放至潮間帶 (攝/郭家瑜)
大排水溝(白色方型涵管)將污水排放至潮間帶。攝影:郭家瑜。

大雨將泥沙沖入潮間帶與鄰近海域(攝/蘇淮,提供/樊同雲)
大雨將泥沙沖入潮間帶與鄰近海域。攝影:蘇淮;照片提供:樊同雲。

持續降雨及退潮日曬造成海洋生物死亡

7月底的連日大雨造成潮間帶海水鹽度急速下降,讓30-35ppt(每1公升的海水有30-35克鹽)的海水急遽淡化,有些潮間帶的高潮區及中潮區甚至降到0,而雨停之後仍有大量的廢污水從排水口持續進入潮間帶,拉長了海水恢復鹽度的時間,對鹽度比較敏感,已經水腫虛弱又無法及時移動的底棲動物而言,已經是活得艱辛。

很不幸地,大雨之後,8月15日天氣轉晴,平均氣溫高達34°C [4],18-24日又遇大潮,退潮時間正逢高溫的白天,原本就已虛弱的潮間帶動物因退潮而暴露在高溫陽光下,因受不了環境的劇烈變動,就在高潮區及中潮區造成生物大量死亡的情形,低潮區因暴露時間相對短,所以生物的死亡率就沒有這麼高。

此外,大雨對海洋生態的影響還有將陸地上的泥沙及垃圾帶入海洋,泥沙會覆蓋在珊瑚和底棲生物上,若沒有及時清除,這些沉積物就會使珊瑚和其它生物白化、死亡;垃圾則可能會纏繞海洋生物或被誤食,同樣的也可能造成海洋生物死亡。

依據本團隊在8月份的調查,小琉球大部分的潮間帶都有生物死亡現象,其中肚仔坪因棘皮動物(海膽及海參)數量最多,生物死亡的現象尤其明顯,單單肚仔坪潮間帶中潮區死亡的海參估計即可能超過5萬隻(約是1/4至1/3) 。

在漁埕尾發現有無脊椎動物環節動物、螃蟹及少量魚類的屍體(莫三比克圓鱗鮋、角蝶魚、天竺鯛);杉福有梅氏長海膽、蚓參、蠑螺、芋螺、寶螺、星蟲、螃蟹及少量魚類屍體(石狗公、裸胸鯙);蛤板灣有少量口鰓海膽死亡,中潮帶有不少馬糞海膽屍體,接近低潮區之硨磲貝也有死亡個體;花瓶岩則發現少量魚類死魚(梭地豆娘魚),高潮區至低潮區間海藻白化現象明顯;美人洞有蠑螺、海參及少量魚類死亡(關島小鮋);海仔口及大福漁港也同樣有無脊椎動物死亡和海藻白化現象明顯。

海膽最多的肚仔坪潮間帶,估計中潮區的梅氏長海膽死亡數量可能高達30餘萬隻,但這些海膽平常大都藏身在洞穴裡,死亡後會先卡在洞穴,等刺脫落後才會被沖到潮溝或沙灘而被計數到。此外,大量的生物死亡也可能會污染環境(細菌存留於其它食用生物或海龜身上),引起其它連鎖反應,故後續仍需要科學監測追蹤。

除了以上動物之外,杉福港北方、海仔口港西方和龍蝦洞等三地點,潮池內的許多珊瑚群體也呈現相當嚴重的傷亡現象,在近海面的部份因肉質組織死亡、腐爛而露出白色的骨骼,而較深的下半部分則呈現白化的不健康狀況,推測應該也是受到大量淡水入侵並滯留淺海表層的影響所致。

潮池內上半部群體死亡腐爛,和下半部群體瀕臨死亡的盤珊瑚 (攝/樊同雲研究員研究室)
潮池內上半部群體死亡腐爛,和下半部群體瀕臨死亡的盤珊瑚。攝影:樊同雲研究員研究室。

潮池內上半部群體死亡,和下半部群體白化的微孔珊瑚 (攝/樊同雲研究員研究室)
潮池內上半部群體死亡,和下半部群體白化的微孔珊瑚。攝影:樊同雲研究員研究室。

氣候異常下的管理需採預警原則

氣候異常源自大自然的反撲,我們無法控制亦無法逃避,而且這種現象很可能會越來越頻繁。在此次小琉球7、8月的長時間大雨下,我們期望潮間帶還留存有足夠數量的生物,讓資源還有恢復的希望;然而除了事後的調查研究之外,我們能在下次極端氣候來臨之前做些什麼?

「預警原則」意指當一個有害的現象可能發生,不應該以缺乏適當、足夠的科學資訊為藉口,延後或不採取保育管理措施,例如已知氣候異常(全球氣溫上升、極端天氣)會對海洋生物造成衝擊,則不能以不確定何時會發生為藉口,不採取預防措施。同理,小琉球潮間帶受觀光過度發展衝擊,是脆弱生態區,對於這區域的管理應更嚴謹,且採用預警原則,找出氣候變遷對生物衝擊的調適機制,予以避免或減災。

因此,我們建議:

一、建立有科學基礎之管理措施,減少人為的繼續影響,使這些生物資源有機會復原(例如,黑海參能無性生殖,留下一定的數量,牠們會行斷裂生殖)。

二、改善排水系統,減少雨水及生活廢污水排入潮間帶。

三、因各種生物面對衝擊的恢復能力不同,為維持生態系統的結構,建議加強對敏感生物的研究,提出合適的保育做法。

四、新的「永續」(Sustainability)觀念強調建立生態的「韌性」(Resilience),韌性用來描述生態系統遭遇自然、人為干擾或創傷後,迅速自我修復的能力[5]。建議透過科學調查尋找適合的區域作為核心保育區或生物微避難所,增加棲地韌性。

註釋

[1] 張水鍇、陳映竹。2020。遭觀光「踩踏」的小琉球潮間帶保育區管理體制需強化。環境資訊中心,2020年3月3日。

[2] 張水鍇、邱峋文、陳映竹、劉莉蓮。2021。小琉球肚仔坪潮間帶已成為台灣第一個「海膽荒礁」。環境資訊中心,2021年2月18日。

[3] 李宜芳。2021。公視新聞網。https://news.pts.org.tw/curation/49

[4] 中央氣象局 https://e-service.cwb.gov.tw/HistoryDataQuery/index.jsp

[5] 永續與靱性為近似又不同的觀念,但具有在正常或極端條件下提供人類與環境益處的共同目標。靱性有時被稱為New Sustainability,可幫助永續目標的達成。