【專欄】氣候變遷對海洋環境的影響

民報新聞

海洋是生命的母親,沒有海洋,生命無法出現,人類無法生存。如果沒有人類,海洋更欣欣向榮,不會像現在飽受污染及折磨。未來海洋變好或變壞,資源稀少或豐盛,就看我們抱持何種態度。如果我們善待海洋,對海洋生物抱持慈悲而不是貪婪的態度,並採取適當作為,海洋資源仍有機會永續。


氣候變遷透過許多方式影響到海洋生態系,包括水溫上升、海平面上升、海水酸化、、颱風、暴雨、暴潮及泥沙沉積物大量輸入等。在這些因素的交互作用之下,已經對海洋基礎生產力、生物多樣性、生物組成之時空分布,以及海洋生物之生態習性與生理功能造成極大影響,甚至透過「階梯效應」(Cascade effect,一系列由一個關鍵物種在生態系統中的主滅絕引發的二次滅絕)。影響到整個食物網結構與功能,造成海洋生態系統之相變。


海洋對於氣候變化來說很重要?!海洋不僅是地球的氣溫調節器,也是地球上最大的碳庫!海水的比熱容較高,所以海洋能夠吸收並存儲額外的熱量,這樣氣溫才能保持相對穩定。除此之外,海洋中的環流系統也是調節地球上大陸之間熱量的重要的循環之一!如果沒有這個循環,就等於停止了重要的全球性熱能傳輸,地球上很多地方很可能會陷入嚴寒!尚且海洋儲存的碳是大氣的50倍,是陸地生物土壤層的20倍!


水溫上升:根據〈美國全球變化研究計劃報告〉 ,海洋幾乎吸收了溫室氣體的全部熱氣。在過去60年中,各種層級海洋的熱度都有所增加,熱度增加現象將持續至2100年左右,海洋溫度將上升2.8°C。看起來溫度好像只是些許提升,但對於海水卻是有著巨大的影響。當海水變暖時,海平面會上升 ; 同時,溫暖的海水蒸發速度也較快,使得大氣層更加濕潤,導致更多的暴雨和洪水。


許多科學研究結果顯示,氣候變遷導致海表水溫升高,因而導致海洋基礎生產力降低。因為海洋基礎生產力(葉綠素甲含量)與浮游動物的生物量成正比,浮游動物的生物量與定棲性魚類的產量成正比,所以全球氣候暖化到最後會導致海洋漁產量降低。


此外,氣候變遷使得颱風頻率及強度增加,暴雨增加,天然災害更頻繁。氣候變遷也可能導致沙塵暴增加,造成光度降低,甚至把陸上病菌帶到海洋,引起海洋生物病變。十餘年前加勒比海的珊瑚深受疾病蔓延危害,科學家經過長期研究才發現,原來是撒哈拉沙漠的沙塵暴使得病原飄過大西洋,一直飄到加勒比海沉降後所引起的。


逐漸酸化:海洋正在吸收大量人類製造的碳污染。例如海洋目前吸收了化石燃料燃燒所產生的四分之一以上的碳,所導致的其中一個後果就是海洋變得越來越酸性,二氧化碳正在改變海洋的化學組合,使得食物鏈底部的帶殼動物的殼體因酸水而遭溶解或是難以成型,繼而影響整個海洋生態食物鏈。


各種海水實測的pH值時間序列變化,都呈現下降趨勢,表示海洋處在逐漸酸化狀態。模擬結果顯示,於2100年海水平均pH值將由工業革命前的8.2下降到7.8。海水優養化是另一項造成沿岸海水酸化的因素。其主因是河流帶來的營養量增加,沿海生產力因而提升,所生成之有機碳會慢慢沉積到海底。夏季表層水受熱,海水層化而減少海水的垂直交換。這些有機物一旦分解,除了消耗底層水的溶氧外,同時也會釋出二氧化碳及酸性物質,造成海水酸化。海洋環境逐漸酸化,會降低魚卵孵化率,減緩魚類發育初期階段之生長能力、影響骨骼生成、耳石(Otolith)發育及味覺等。


倘若海洋溶解更高濃度的二氧化碳,海水酸化將產生負面效應。隨著海洋受都市和農業區污染日益嚴重,「死海區」(低氧或無氧海域)面積也愈益擴張;從2003年至今,暫時或永久死海區已從150增加到200個。


洋流型態改變:熱度可能導致海流發生重大變化。有一個非常重要的海流「大西洋經向翻轉環流(AMOC)」,它是一股從溫暖的熱帶向歐洲流動的水流,海水變冷之後,沉入底層,再流回赤道。而這股海流有減弱的趨勢,如果海流減弱或甚至是完全停止,將對歐洲和北美的天氣產生重大影響。


氣候變遷改變環流之後,全世界主要漁場至少75%將受到連帶影響。環流是海洋的自然幫浦系統,將養分帶入漁場,同時旋出廢棄物和污染物。接下來十年中,海平面溫度上升將破壞全球八成珊瑚礁。


氣候變遷以外,漁場承受的濫捕壓力,超過八成主要魚種已經超過或接近適宜撈捕的負載量。現在的先進撈捕科技,使得漁獲已經超過永續漁獲量的2.5倍之多。「氣候變遷威脅沿海基礎建設、食物和飲水供應,並影響全球居民健康。」聯合國環境署(UNEP)執行主任認為︰「氣候變遷將嚴重影響魚類資源。這不僅是環境議題,同時也是國家發展和經濟議題;數百萬人民(包括開發中國家)以捕魚維生,約有26億人民以魚類為主要蛋白質來源。」


不過,海表水溫升高並不是造成海洋資源枯竭的最主要原因。2006 年底,一項國際性的重要研究指出,全世界大約有三分之一的魚類族群處於枯竭狀態,而且枯竭速度仍在加快中。倘若按照這個趨勢發展下去,預估到 2048 年,海洋就幾乎無魚可捕。其原因除氣候變遷影響外,最重要的是人類過度捕撈、海洋污染,以及海洋生態遭受破壞所造成的環環相扣效應。


海洋之於氣候變化是如此的重要,但是現在海洋的健康卻飽受威脅!海洋抵禦人類破壞的能力是有限的,目前超過40%的海洋已經受到人類活動的嚴重影響,包括污染、漁業耗竭、沿海棲息地喪失、海水酸化、含氧量下降等。人類活動的影響(主要是二氧化碳的排放、資源的過度開發以及海洋污染)正造成海洋生態系統日趨惡化,海洋對於氣候的調節作用也可能因此大大減弱!


最後,一個結論是觀察到海水中的氧氣量減少。特別是在海岸附近的海水,其所吸收的氧原子更少。預計氧氣量將持續下降3.5%。保護海洋,刻不容緩! 專欄屬作者個人意見,文責歸屬作者,本報提供意見交流平台,不代表本報立場。

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