環境與生態

台灣海域珊瑚生態調查

自然擾動與人為破壞為台灣海域內的珊瑚帶來前所未有的災害,活珊瑚覆蓋率驟降造成海洋生態與資源岌岌可危,這是身為「珊瑚王國」的台灣不得不重視的課題。

撰文/李季
審稿/陳昭倫(中央研究院生物多樣性研究中心研究員)

環境與生態

台灣海域珊瑚生態調查

自然擾動與人為破壞為台灣海域內的珊瑚帶來前所未有的災害,活珊瑚覆蓋率驟降造成海洋生態與資源岌岌可危,這是身為「珊瑚王國」的台灣不得不重視的課題。

撰文/李季
審稿/陳昭倫(中央研究院生物多樣性研究中心研究員)

  台灣位處西北太平洋島弧的中央地帶,是北半球颱風必經路徑之一,每年10多個過境的颱風,不僅在陸地帶來土石流、洪水等災害,也劇烈衝擊海底生態。如何因應颱風對海底生態的影響,以及防範人為造成的破壞,已成了四面環海的台灣無可迴避的挑戰。



颱風帶來的水流擾動,力道相當威猛,就連巨大的桌形珊瑚也被連根拔起。(影像來源:陳昭倫)


  以墾丁、萬里桐、綠島、蘭嶼等海域為主的台灣珊瑚礁群落,面積不到全世界珊瑚礁的1/1000,但近300種造礁珊瑚種類與近1500種珊瑚礁魚類分別都佔了全球的1/3,以「珊瑚王國」來形容台灣可說一點也不為過。


  珊瑚礁生態豐富多變,向來有「海洋熱帶雨林」之稱,棲息其間的魚貝海鮮,更提供人類豐富的蛋白質來源。中央研究院生物多樣性研究中心研究員陳昭倫將珊瑚礁比喻為一座城市,枝狀軸孔珊瑚、桌形軸孔珊糊、山狀微孔珊瑚及藍珊瑚等造礁珊瑚是建築物,各種珊瑚礁魚類則是城市居民,各司其職。


  比如說,鯊魚、鮪魚及石斑魚等大型掠食型魚類,這些食物鍊頂端的生物維護著各族群間的數量,像是維持城市運作的警察;鸚哥魚、龍螺、海膽及九孔等草食性動物,是清運垃圾的環保人員;紅蟳、龍蝦等腐食性動物,是餿水和舊衣的回收人員;至於共生藻、浮游藻等植物,則是生產農作物的農夫。


  珊瑚礁生態系除了提供許多海洋生物重要的棲息環境,以及涵養非常高的生物多樣性外,同時也提供相當重要的生態系服務(ecosystem service,註)功能,具有相當高的經濟產值。根據2003年的估計,全球約有5億人居住在距離珊瑚礁100公里之內的地區,必須依賴健康的珊瑚礁過活,全球珊瑚礁每年淨收益高達298億美元。因此,珊瑚礁生態系的衰退,勢必對人類社會經濟與自然資源的永續發展造成影響。






造礁珊瑚好比海底世界的建築物,為各種珊瑚礁魚類提供棲息與保護的環境。圖依序為枝狀軸孔珊瑚、桌形軸孔珊瑚、山形微孔珊瑚與、藍珊瑚。(影像來源:陳昭倫)


墾丁珊瑚折損情形


  為此,中研院和馬來西亞、澳洲共12位海洋專家組成研究團隊,分析1985~2012年墾丁國家公園西邊萬里桐海域的珊瑚礁群聚變動情形與當地生態擾動的關係,發現當地海域活珊瑚覆蓋率在26年間減少了63%(從1985年的47.5%,驟減到2010年的17.7%)。相對的,與珊瑚競爭光線和固著其上的岩石等生存條件的大型藻類,覆蓋率則由2003年的11.3%增加到2010年的28.5%。藻類過度繁衍會遮蔽陽光,使海葵、硨磲貝、海綿等珊瑚礁生物因缺乏陽光而死亡。


  然而,研究同時也發現,在1999~2005年的6年間,由於沒有重大海洋生態擾動,活珊瑚的覆蓋率即返回到1987年的水準,不難發現只要能減少大自然或人類的干擾,珊瑚礁就可恢復生機。


  除了覆蓋率之外,珊瑚群聚的種類也發生變化,尤其是以枝狀軸孔珊瑚為主的珊瑚群聚,逐漸轉變為以山狀的微孔珊瑚和藍珊瑚為主的珊瑚群聚。陳昭倫表示,枝狀軸孔珊瑚提供珊瑚礁魚類最好的棲息環境,而山狀微孔珊瑚則因缺乏較好的遮蔽空間,比較無法吸引珊瑚礁魚類進駐,豐富海洋生態及集漁的效果都較差。相關研究成果刊登在2012年8月30日的《科學公共圖書館總刊》(PLoS One)。



颱風的破壞


  珊瑚礁生態之所以發生這麼重大的變動,最大的因素在於颱風,這也是最不易掌控的自然因素。陳昭倫表示,研究結果顯示,1996年的賀伯颱風、2008年的莫拉克颱風以及1998年全球海溫升高,都是造成台灣珊瑚礁生態衰退的重要轉折點。


  他舉至關重要的枝狀軸孔珊瑚為例:1985年佩吉颱風來襲前,枝狀軸孔珊瑚還佔墾丁海域珊瑚聚落的24%左右,但自從佩吉颱風及1986年葛瑞達颱風相繼肆虐,再加上1987年的珊瑚白化事件,使得枝狀軸孔珊瑚佔比遽降到6~7%。接下來1987年的琳恩颱風、1996年的賀伯颱風及1998年的另一次更大規模珊瑚白化事件,讓佔比再降到2%以下,至今仍未好轉。


  陳昭倫指出,颱風來襲時,除了會帶來狂風暴雨外,也會在海面下形成激烈的衝擊,有時力道大到可將大型的桌形軸狀珊瑚連根拔起。這些珊瑚被連根拔起或攔腰折斷後,短短兩、三個月內即會逐漸死亡。


  就算沒有斷裂,颱風翻攪湧起的海砂一旦覆蓋珊瑚群落的外表,也會讓這些珊瑚得不到養份,白化死亡。至於海水溫度上升,則會使生活在珊瑚體內的共生藻被迫離去,失去共生關係的珊瑚因此得不到足夠養份而白化死亡。


  在年復一年的颱風威脅下,活珊瑚覆蓋率及枝狀軸孔珊瑚群落都很難恢復往年水準。2012年夏天的天秤颱風,對墾丁、蘭嶼和綠島陸上的重創,將可能進一步傷害台灣周邊海域珊瑚礁生態,嚴重影響區域內漁業和觀光業的發展。



國內生態旅遊觀念仍有不足,常見導遊帶遊客下海浮潛時,任意踩踏珊瑚礁的粗暴行為,嚴重危及珊瑚生態。(影像來源:陳昭倫)


  天災已經無法掌控,如果再加上人為破壞,台灣海域的珊瑚將面臨空前災難,難以復育。人類的污染、濫採、過度漁獵及商業旅遊,都帶來過量的人為干擾,其中又以遊客浮潛時任意踩踏珊瑚,進而導致大批珊瑚斷裂、死亡,最為人詬病。陳昭倫憂心,大型的生態擾動事件以及人類的活動,已使得台灣海域珊瑚礁從原本的多樣生態組成,逐漸走向單調群聚,最後很可能無法永續生存。


  面對颱風這種無可避免的大自然因素,陳昭倫主張,唯有透過長期生態研究科學資料的蒐集、分析與整合,才能提供政府做為制訂海洋保育政策與調適氣候變遷衝擊的參考,台灣也才有資格高喊「海洋立國」的口號。


  至於人為的破壞,陳昭倫建議政府將墾丁國家公園由旅遊型保護區,轉型為禁採型的生態保護區,讓珊瑚好好復育,進而提供魚類優良的棲息環境,重新打造台灣傲人的海洋生態。



註:生態系服務泛指自然生態系帶來對人類社會與環境有益的功能。而珊瑚礁生態系提供了包括漁業資源、遊憩觀光、教育文化、醫藥健康、國防與海岸保護等重要服務功能。



延伸閱讀

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〈台灣墾丁海域珊瑚群落由多樣性生態走向單調 活珊瑚覆蓋率26年間減少六成〉,《中研院週報》1389期

〈珊瑚與共生藻 動植物跨界共生解密〉,呂怡貞撰文,科學EasyLearn網路版

〈綠島珊瑚礁新天地〉,龐中培撰文,《科學人》2005年7月號

《台灣珊瑚礁地圖》,戴昌鳳著,天下文化出版

《台灣的珊瑚礁》,何立德、王鑫編著,戴昌鳳珊瑚礁圖文解說,遠足文化

《海域珊瑚礁魚類》,內政部營建署墾丁國家公園管理處著,內政部營建署墾丁國家公園管理處出版

高中必修科目《基礎生物》



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