海洋与人类的永续发展

海洋與人類的永續發展F9745536羅維諾•一、前言•何為珊瑚？•珊瑚之名來自古波斯語sanga（石），為珊瑚蟲群體或骨骼化石。珊瑚蟲為腔腸動物，身體呈圓筒狀，有八個或八個以上的觸手，觸手中央有口。多群居，結合成一個群體，形狀像樹枝。骨骼叫珊瑚石或簡稱珊瑚。產在熱帶海中。•二、正文01.特徵•珊瑚的主要化學成分為CaCO3，以微晶方解石集合體形式存在，成分中還有一定數量的有機質。折光率1.48－1.66。硬度3.5－4，密度2.6－2.7g/cm3，黑色珊瑚密度較低，為1.34g/cm3。性脆。遇鹽酸強烈起泡。無螢光。•02.珊瑚的分類•1.珊瑚從外觀形態分有石珊瑚和軟珊瑚。•2.從生態角度分有造礁珊瑚和非造礁珊瑚。•3.作為寶石或觀賞石來分，品種有：紅珊瑚、粉珊瑚、黑珊瑚、藍珊瑚、地中海珊瑚、日本珊瑚、喀麥隆珊瑚、中國海南珊瑚等。•04.色彩繽紛的原因•珊瑚色彩繽紛顏色常呈白色，也有少量藍色和黑色。寶石級珊瑚為紅色、粉紅色、橙紅色。紅色的珊瑚是由於在其生長過程中要吸收海水中1%左右的氧化鐵，黑色的珊瑚是由於其含有有機質。珊瑚擁有繽紛色彩的能夠調節光線的螢光色素，對珊瑚共生海藻的影響以及對珊瑚適應明暗不同的環境有重要作用。•05.珊瑚白化•大規模的珊瑚白化現象是1987年9月中旬於波多黎各西南海岸第一次被水肺潛水人員發現的。他們發現在原本色彩繽紛的珊瑚礁上，冒出混濁的棕黃色液體，在珊瑚礁表面向上延伸達6吋高。當時他們並不知道這些是什麼，直到海洋生物學家證實，這些混濁物乃是數十億•隻從珊瑚組織中釋出的死亡共生藻。•數天後，當地的漁民發現一些在珊瑚礁頂端的珊瑚蟲由原本的顏色變成駭人的骨白色。因為失去了色彩鮮亮的共生藻，珊瑚本身的鈣質骨骼便可透過無色的組織直接被看見。漁民並未十分在意，他們早先就已在一些淺水區見過這種因為沉積物、鹽度改變或極低潮所造成的現象，並稱之為bleaching﹙白化﹚。但海洋生物學家很快就體認到波多黎各的珊瑚白化並非是單純的地區性現象，而是全球性的。CaribbeanAquaticAnimalHealthProject研究白化的珊瑚，發現珊瑚蟲的確將共生藻由體內排出，失去共生藻的珊瑚蟲依然能靠自身捕食浮游生物所得到的能量存活，但會變得非常虛弱，無法承受其他的環境壓力，不能進行繁殖及製造鈣質骨骼，也容易感染疾病，造成珊瑚減少甚至滅絕。•珊瑚在正常的代謝調整過程中會釋放出體內0.1%的共生藻(BrownandOgden,1993)，但環境的改變會增加共生藻被排放的數量。造成珊瑚白化的環境壓力或變遷包括：疾病、過量的陰影、過量的紫外線、沉積物、污染、鹽度變化與溫度增加。•珊瑚的耐溫性很窄，依地區由攝氏25度~29度不等。快速的溫度變化並不是造成白化的主因；真正的原因是持續過久處於異常溫度。實驗顯示珊瑚固定會在攝氏32度的水中產生白化。實驗也證實過多的•紫外線同樣會引發白化，至於要多少紫外線則視珊瑚組織中含有多少mycosporine-likeaminoacids而定。•珊瑚白化與引發白化的確實機制至今尚未得知，但有幾個假說試圖解答這個問題。實驗發現共生藻是先被釋放到珊瑚的消化腔，再從口部排出(BrownandOgden,1993)，可是還沒有在自然環境中被觀察過。另一個假設認為，珊瑚在受到環境壓力之後，提供給共生藻的養分減少，造成藻類離開珊瑚。藻類在不適的環境中可能會產生有毒的氧化物，對珊瑚蟲體造成影響。•06.全球暖化與珊瑚白化•從本世紀後半開始，全球暖化理論就是最受爭議的環境與政治議題，就在全球暖化論獲得廣大支持的同時，海洋生物學家也在1987年宣布發現全世界許多地區的珊瑚礁，在夏季的後幾個月會突然地發生珊瑚白化現象，許多科學與非科學界的組織很快就得到了結論，認為這兩項事件是緊密相關的。•溫室效應造成的全球大氣增溫問題已經成為一段時間以來的關注焦點，此理論認為，由於人類活動使得大氣中某些氣體的含量增加，會導致地球留住更多來自太陽的能量，使得全球平均溫度上昇。造成暖化最主要的氣體是二氧化碳，從19世紀以來，它在大氣中的含量就因為人類燃燒石化而迅速增多。在討論全球暖化時，560ppmv•的二氧化碳濃度被視為是一個臨界值，這是工業時期之前二氧化碳濃度的兩倍，超過這一點可能會發生嚴重的氣候變遷。要是我們不考慮其他的溫室氣體，這樣的二氧化碳含量估計會使全球平均溫度在2075年時上昇攝氏2~5度。要是加入其它溫室氣體，如甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、臭氧(O3)以及氟氯碳化物CFCs，形成暖化效應的能力將會是二氧化碳的兩倍，也就是估計在2028年，二氧化碳濃度會達到420ppmv，全球平均將增加攝氏3度。但是，由於其他的回匱機制，如雲量增加使地球保留更多熱能，也許會使暖化的速度加快。有些說法則認為雲量增加會提高地球的反照率，反射更多太陽光，淨效應反而會降低地球大氣的溫度。•研究學者指出，溫室效應對高緯地區有較大的影響，其溫度上昇會是全球平均的2~3倍。暖化攝氏3度將可能造成格陵蘭與南極冰層的融解崩落。原本凍結在冰層中的大量淡水將被釋入海洋循環內，除了造成海平面上昇，還會使海水的鹽度降低。極區寒冷海水的改變會嚴重影響整個海洋，因為溫度較低、密度較大的海水可以透過深海洋流循環移動非常遠的距離。溫鹽躍層循環驅動著深海洋流。在極區，溫暖鹽度高的海水因冷卻使密度迅速增加而下沉，推動前方的海水並不斷有後方的溫暖海水補充。一旦到達底部，海水便沿等密度線流動，伸展為一道薄而集中的洋流。溫鹽躍層的循環有助於海洋中的養分傳•輸，因為深海冷水通常富含營養鹽，可提供遠離表層光亮帶的生物利用。•全球大氣增溫造成的另一個現象是海表面平均溫度升高。只要熱帶表層水溫改變幾度，就會對珊瑚礁造成明顯的影響。溫度的改變也會影響珊瑚礁周圍局部地區的天氣系統，如聖嬰現象(ENSO)可能使強烈暴風增多。暴風除了帶來波浪，直接對珊瑚造成機械性傷害外，還會讓沉積物覆蓋在珊瑚上，干擾珊瑚的生長。在1982~83年的聖嬰現象中期間，全世界有很大範圍的珊瑚礁因海水溫度升高而受到嚴重傷害，產生白化情形。科學研究已經認為珊瑚白化與聖嬰現象期間，大氣環流改變造成局部地區溫度異常升高有關連性。（1997年的聖嬰現象對珊瑚造成的影響效應目前尚未發表。）•07.墾丁核三廠出水口珊瑚白化事件•民國七十六年時發現，墾丁核三廠出水口西側至雷打石附近沿岸的珊瑚，在夏季七、八月高溫炎熱，西南季風盛行或大雨之後會發生白化，每年白化的面積會改變，在五公尺以內的珊瑚，幾乎不分種類及大小，皆有白化現象，但在六公尺以下，則只有較敏感的種類，如尖枝列孔珊瑚有白化現象，十公尺以深之水域，珊瑚都沒有白化；在十月以後冬、春季珊瑚又會恢復生機。白化區的表層水溫，因受電廠溫排水影響，明顯形成溫表水層，厚度約5公尺，溫度高出底層水•3~5℃，但離出水口一千公尺以外時，溫差甚小。大退潮之後，白化情形較易發生。西南季風將溫排水吹向出水口西邊之沿岸海邊，造成沿岸形成帶狀高溫水域。出水口西側小海灣因為內凹，所以溫排水容易流入滯留。出水口東邊的珊瑚則較少發生白化現象。•溫排水雖然是核三廠排水口西邊一千五百公尺以內珊瑚白化的主要原因，但僅限於夏季發生，珊瑚白化的情況，通常還需合併下列一或數項條件發生：•1.西南季風盛行•2.炎熱持續的天候（熱浪）•3.大退潮•4.大雨造成沿岸水質惡化（包括鹽度降低及混濁度增加）•至於墾丁地區其他地點的珊瑚白化則另有原因，如淤泥沉積、優養化造成藻類入侵等。•08.珊瑚生殖•珊瑚長大成熟後有些種類是雌雄同體，有些種類則是雌雄異體；很多種珊瑚在農曆三、四月月圓之後的夜晚，會把精子和卵釋放出來行體外授精，由於許多種類都在相近的時間生殖，大量的精子和卵懸浮在水中，形成了自然界的奇觀。•在這個時候是否大家都可以到珊瑚礁海域去看珊瑚產卵呢？事實上這是個見人見智的問題。潛水到海底下去觀察珊瑚產卵本身並不會對珊瑚的生殖行為造成干擾，但是一群帶著湊熱鬧心情，又缺乏夜間潛水經驗的人，卻可能因夜晚視線不佳踩斷、破壞許多珊瑚，另一方面潛水人本身的安全也是值得顧慮。•因此除非準備充份，還不如留在家裡觀賞專家拍攝的錄像帶，以及學者的解說比較會有收穫。在水中的精、卵必須在短時間內授精，而事實上經由水流的稀釋及精子活力隨時間的衰退，大部份的卵可能都沒有受精發育成胚胎的機會，反而成了水中魚蝦的餌料。•在珊瑚大量產卵的第二天，常可以看到海面上還漂浮著整團的卵﹔這些都代表了珊瑚為了繁殖下一代而作出的努力，真正能成功的幼苗可能萬中不得其一。除了釋放精、卵的種類以外，還有些珊瑚會在體內孵育胚胎，等到胚胎發育到相當階段後再釋放到水層中，這些會孵育胚胎的珊瑚，經常是在水溫較暖和的季節，每個月孵育並且釋放一批幼苗。根據我們的研究，台灣的紅色管杯珊瑚以及真葉珊瑚都是在農曆新月左右釋放幼苗。•至於珊瑚為什麼要在每個月這個時候釋出幼苗，是因為晚上天色較暗可以逃避被捕食？或是潮流較合適？是一個尚未解決的問題。•除了上述的有性生殖以外，珊瑚還可以行無性生殖。由於組成珊瑚群體的眾多水螅體都能個別獨立地行使各種生命的功能，因此，當一個群體被分裂成幾塊時，每一塊都有繼續生存、生長、生殖的能力，而成功與否的關鍵因素則在於斷塊是否能重新固定在底質上，以及斷塊本身的大小。這種無性生殖的特徵，逐漸受到生物學家的重視，已有應用它來復育珊瑚礁的研究。•09.珊瑚保育•(1)到海邊去浮潛，但是不要吃珊瑚礁產的海鮮，例如大型干貝（硨渠貝的閉殼肌）、龍蝦，色彩鮮艷的熱帶魚，因為採集這些漁獲的方法，常常都直接或間接地破壞了珊瑚礁。•(2)避免在墾丁等珊瑚礁區的陸上用餐，因為目前廚餘、廢水都排到灣中，成為營養鹽的來源。•(3)家中不要養海水魚缸，因為裡面絕大部份色彩鮮艷的魚、貝、軟件動物都是由受保護的珊瑚礁中非法盜採來的。•我們常有浩翰大海資源無限的想法，但珊瑚礁區只佔世界海洋面積的0.3%，以中國大陸為例，整個沿海省份，只有海南島有珊瑚礁區，而整個美國東西兩岸只有佛羅里達州南邊有少許珊瑚礁區。想到珊瑚礁我們常聯想到的是加勒比海以及夏威夷，但是台灣礁區珊瑚的種類數是加勒比海的五倍，更是夏威夷的十倍以上。•雖然如此，台灣的珊瑚礁也只在東北角、南灣、台東三仙台及澎湖、綠島、蘭嶼•有較好的發育，因此，珊瑚礁區的稀有和珍貴是無庸置疑的。事實上，世界各地的科學家都開始體認到珊瑚礁生態系容易受破壞的特性，而一旦被破壞，想再恢復原貌，絕對需要相當長久的時間，因此如何積極地保謢現有的珊瑚礁就成了一個急迫的工作。•目前1997年已被訂為國際珊瑚礁年，在這一年裡，我們以及世界各地的有心人士要從各自的象牙塔中走出來。先從普查各地的珊瑚礁現況開始，而後從教育、推廣、立法、執法以及國際合作各個層面，為珊瑚礁的健康發展盡一份心力。•再一次提醒各位網友，珊瑚礁的存在，除了提供海洋生物生長的棲所外，它孕育了許多魚類資源，供人類及其它生物利用，也形成一個色彩繽紛的海底世界，讓我們能徜徉其中，疏疲解困，怡情養性。珊瑚礁的永續經營應該是每個人的責任，也是每個人都能受益的。•為了保護珊瑚礁，使得世代子孫都有體驗享受珊瑚礁的機會，希望每個人都能參與保護珊瑚礁的工作。•珊瑚礁生態系的基礎便是礁體本身，如果珊瑚礁本身可以持續成長、累積，他便是一個健康的、可以永續存在的珊瑚礁生態系。反之，如果破壞的速度超過增生所能彌補的，那麼，這個珊瑚礁就面臨存在的危機了。•談到復育工作，重新恢復珊瑚礁原貌的第一步，應從找出造成破壞的原因開始，並且努力排除它，才能進一步將破壞中的礁體，扭轉為復原中、增長中的礁體。根據調查，世界各地珊瑚礁破壞的人為原因，包括：水土保持不佳、過度漁撈、水質優養化、海洋污染、捕撈方法不當（如炸魚）等等，此外，颱風、海嘯等現象也是造成破壞的自然因素。•就上文所述的人為破壞而言，其防治工作的方向和原則上雖然相當明確，但執行成效是否顯著才是珊瑚礁復育工作的最重要成敗關鍵。目前最亟待進行的工作可能是教育宣導，一旦地方民眾瞭解了珊瑚礁對地方經濟的長遠重要性，遊客可以體驗珊瑚之美，瞭解這個生態系的脆弱和珍貴，