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水行俠的亞特蘭提斯為何向陸地宣戰?看完電影也看真實的海洋危機

  • 2019.01.10 編按:原文中誤將太平洋垃圾帶(Great Pacific Garbage Patch)地理位置誤植為「東經 135 度至 155 度」,經查證應為「西經 135 度至 155 度」,特此更正。

最近熱映的電影水行俠,劇中海底王國亞特蘭提斯意圖襲捲世界,而其發起戰爭的原因,除了主要角色間的衝突外,也提及了人類長年以來排往海洋的毒物、廢料和垃圾對海洋造成的環境汙染及生態破壞。

藉此機會,讓我們一起來看看當前世界的海洋生態面臨了哪些危機(逼得亞特蘭提斯要開戰了)。

石油、重金屬、營養物質,那些有意無意流入海洋的汙染

石油汙染

第二次世界大戰結束後,石油汙染日益成為影響海洋環境的因素。在 1975 年,地中海每年約承受 50 萬噸的漏油;到了 1980 年代初期,則是每年 82 萬噸。這當中有部分成為焦油沖刷到陸地,其他則常成為海上的浮油干擾海洋生態。這時期光是在地中海,便吸收了全球六分之一的石油汙染。這些汙染甚至有超過半數其實是在日常的清潔和裝載過程中累積,其中以利比亞這類的產油區域尤其明顯。

美國舊金山灣的石油汙染。圖/wikimedia

美國路易斯安那州的石油汙染。圖/wikimedia

經食物鏈累積影響生態的環境荷爾蒙和重金屬汙染

晚近一個多世紀以來,工業廢水的無序排放和廢棄物的棄置也為海洋帶來甚多汙染,包括 PCB (Polychlorinated Biphenyl,多氯聯苯,屬致癌物,容易蓄積於脂肪組織,引起皮膚、內臟器官損害和內分泌異常)等多種環境荷爾蒙,或是鉛、砷與汞等重金屬。重金屬當中又以汞汙染的變化較為多樣,當汞轉變為甲基汞型態時,在海洋生物體的累積和轉移均影響深遠。

圖/imdb

圖片:大白鯊很常出現在各類電影作品當中,但大部分都是負面的角色。而在《水行俠》當中, 大白鯊則被賦予啟發男主角發現與動物溝通超能力的啟迪者角色。並在男主角受到同學霸凌時, 試圖衝撞玻璃牆幫助男主角。同時大白鯊們還作為亞特蘭提斯軍隊的坐騎。
圖/作者繪製

廢水讓海洋優養化,藻華破壞海洋生態

另一方面,部分工業廢水(如食品加工廠、化學肥料廠與染整業等)和都市廢水、重度施肥農地的暴雨沖刷也都帶給海洋過度的氮、磷營養物質,使海洋區域性優養化,造成藻類、細菌或浮游生物突然過度增殖破壞生態的藻華現象。

藻華除了特別容易發生於近海、水流較為封閉的海灣、流動性不佳的淺層大陸棚等位置,有時也會由於海流的傳遞擴散,因而反覆在特定區域發生。另外全球溫室效應加劇使得海水增溫,過多的養分結合海溫增高,也可能是大型藻華事件發生頻率增加的原因。1969 年之後,亞得里亞海北部發生藻華的頻率和嚴重程度便比前一世紀要增加許多。

由於區域性優養化,造成藻類、細菌或浮游生物突然過度增殖、破壞生態的現象為藻華。圖/flickr

面對區域性的藻華危機,已經有跨國性的行動投入環境治理,像是 1975 年聯合國環境規劃署便協助發起「地中海行動計畫」(Mediterranean Action Plan),以跨國解決藻華經常發生的問題。地中海的洋流致使各國難以獨力應對海洋汙染的問題,地中海行動計畫在某個程度上讓某些政治敵對的國家得以在科學基礎上化解歧見與建立共識。

美國加州 2008 年的藻華。圖/flickr

近幾年大量毒藻的發生甚至可以殺死各類毒藻海流所流經的動物群。像是 2015 年 4 月的加州大藻華事件,大型的藻華並未如往年那樣在數週之後消失,反而不斷增生為一個大怪物,持續變形與擴張,從加州海峽群島到科迪亞克,蔓延 3200 公里以上。

有毒藻華使得貝類採收業被迫關門。因為貝類濾食到有毒海藻的毒化物,體內毒素濃度甚至比一般被視為高濃度的情形還要高出 30 倍。作為許多海洋大型動物食物的鯷魚,牠們體內的軟骨藻酸(Domoic acid)含量也異常飆高,含有毒素的鯷魚不僅無法供應人類的漁業使用,甚至也導致了數百隻海獅、海豹、鼠海豚與海鳥生病。

軟骨藻酸(Domoic acid)是一種非蛋白胺基酸,可由長鏈羽狀矽藻代謝所產生,它是一種強烈的神經毒性物質,能致使短期記憶功能的長久性損害。自從 1987 年加拿大中毒事件之後,科學家開始認識到這類毒性物質在毒性藻華事件中的可怕作用。此外,一些城市當中未受處理的貓狗糞便直接透過下水道排入海水,也造成弓蟲病傳染給海洋哺乳動物。

「有垃圾,到公海了?」無人聞問的海洋垃圾場

*Aquaman from r/funny

  • 美國鄉民所做的水行俠改造版海報,凸顯了海洋充滿廢棄物的現況。

公海是最常被忽略甚至被蓄意棄置各類廢棄物的海域。特別是在十九世紀末到二十世紀中葉,海洋經常被認為是無邊遼闊、幾乎具備無限涵容與稀釋能力的環境系統。公海成為人類最廉價的垃圾棄置場,反正距離人類城市很遠,眼不見為淨。各類重金屬、廢油污甚至是放射性廢料都隨著廢棄物進入海洋,但是實際上不少垃圾仍會順著海流與潮汐逐漸被沖回海岸,而有些則沈入海底深處,最近人們發現即使連深邃的馬里亞納海溝,已經有不少區域堆積了的海底垃圾。

不容易分解的塑膠垃圾對海洋生態造成哪些危害?

1990 年代,塑膠已佔全球海灘垃圾比重的 60%,這是半個世紀之前從未看過的景象。1970 年代,大批塑膠垃圾在歐美引起官方重視,國際上針對海拋逐漸有越來越嚴的規範。但人類悔悟得太慢,日益增加的海洋垃圾數量已經遠超過人類原先的預估。

海灘上的塑膠垃圾。圖/pixabay

塑膠垃圾不容易分解,在經過碎片化過程時又會形成更容易進入食物鏈循環的物質。除了一般較為熟知的塑膠吸管和塑膠餐具,還有隨下水道流入海洋的香煙塑膠濾嘴以及在漁船作業活動或養殖作業過程被扔棄的漁業廢棄物,這些其實是更大宗的塑膠垃圾來源。尤其廢棄漁網具還容易形成幽靈漁網,對海洋動物的危害極大。

大量的海洋塑膠垃圾正持續改變海洋生態系統。像是藻類附著生長於塑膠碎片上,在藻類死亡後,會產生二甲基硫醚這種在許多海鮮當中最主要存在的氣味物質,會干擾許多依靠嗅覺覓食的海洋掠食者,尤其是信天翁、鸌科等海鳥,造成誤食事件層出不窮。塑膠垃圾十分容易被魚類、海鳥、海龜,以及海洋哺乳類動物如鯨豚等誤認為食物,特別是海龜最常把塑膠袋誤認為水母而加以吞食。曾有研究顯示,現今一些海域的海洋動物,常常在每吞入一公斤浮游生物的同時,也攝入六公斤的塑膠垃圾。即使垃圾順利通過消化道而不造成堵塞,海洋動物們也常因為吞下一肚子「偽食物」而營養不良,最後飢餓死亡。

動物誤食海洋塑膠垃圾。圖/flickrwikimedia

早自 1988 年,美國國家海洋暨大氣總署就發現了太平洋垃圾帶(Great Pacific Garbage Patch)。大約西經 135 度至 155 度、北緯 35 度至 42 度的太平洋海域,由於副熱帶高壓壟罩,造成水流旋轉,並持續將垃圾帶入漩渦當中,海洋中的大片漂浮垃圾碎屑在北太平洋環流系統 (The North Pacific Gyre, NPG)當中積累。然而北太平洋中間的大洋環流最弱,當大群垃圾隨著環流捲入中心後,會逐漸動彈不得,並累積成一座座垃圾島嶼飄浮於海面,最後甚至聚合形成大型的垃圾洲,這樣的垃圾聚積處便被稱為太平洋垃圾帶。

根據科學家在 2018 年的推估,這個垃圾帶已經重達 8.7 萬噸,可換算為 4.3 萬輛汽車的重量,是原先預估的 16 倍;遍布面積也已達到 160 萬平方公里,約為台灣面積的 40 倍,其內部包含 1.8 兆塊的塑膠。

鞭鬚裸巨口魚:巨口魚科是海洋發光魚類,生活於大洋中層或底層。棲息深度的在水深
100-1050公尺間。有些種類具垂直洄游習性,白天在深水域,夜晚則游至表層覓食。會運用發光器誘捕獵物或吸引異性。巨口魚科長相較為奇怪,頭部造型很被使用在恐怖科幻電影。在《水行俠》當中,海怪的造型有一些似乎仿造了巨口魚的造型做設計。
圖/作者繪製

過多的塑膠碎片還造成了某些海上昆蟲的異常增生,例如海黽。過去大洋中的海黽只能將卵產在各類漂流的岩石碎屑或漂流木上,這些媒介其實在海洋當中不是那麼容易遇到;然而在 2012 年加州大學的研究當中發現,由於海洋表層漂浮的垃圾碎屑物愈來愈多,導致海黽族群有愈來愈充足的產卵搖籃,因此海黽的數量有大為提升的趨勢。此外,極端氣候的熱帶性風暴增加也讓漂流木大增,同樣給予了海黽愈來愈好的產卵條件。由於海黽會掠食浮游生物、魚卵以及一些孵出不久的小魚,海黽的增生正悄悄衝擊海洋生態的平衡。

大量排放二氧化碳造成海洋酸化和全球暖化

除了毒物、廢料、垃圾以外,持續增高的二氧化碳排放讓海洋日益酸化,海洋生態的危機正處於臨界的狀態。海洋酸化所帶來的影響包括魚類感覺失能、水母增生等等;同時,海洋酸化所造成的碳酸根離子增加,也會干擾珊瑚蟲、浮游生物(如有孔蟲、放射蟲、矽藻等)、甲殼類以及螺貝類等生物在碳酸鈣外殼形成方面的生理過程,並使已形成的鈣質更易溶解破壞等等。

眼下的海洋酸化景象與過去曾發生過的古始新世極熱事件(Paleocene-Eocene Thermal Maximum, PETM)頗有類似之處,當年的那場地質事件曾造成許多生物的滅絕,如今身處陸地的人類很有可能已經在造就地球上另一場滅絕事件。

海岸水泥化阻隔正常生態循環,海洋無法自淨

最後,還有另一項重要問題也深深遏抑海洋生態環境,那就是人類將海岸過度地水泥化封裝,這個水泥化的進程已經遍布河海,極大阻隔了水域的正常生態循環。天然廣闊的淤泥灘與天然植被往往能夠發揮較好的自淨能力與生態恢復力,但是當人類不斷填海、無序性地開發與濫用水泥堤岸的同時,也摧毀海岸原有的生態功能,造成海洋自然淨化作用無法進行,並加重赤潮的發生。

日本近幾年正在推廣「里海」措施,這是里山倡議往海洋的延伸,希望從全流域與海岸的復育開始做起,重新將昔日填海造陸的閒置農地恢復為淤泥灘;荷蘭在近幾年也陸續將某些以前圍海造陸的土地還給大海。

這或許水行俠並不存在,但人類對於海洋的情況如果不加以重視,未來遭遇的反撲絕對不會亞於水行俠中亞特蘭提斯意圖發起的戰爭!

  • 文字編輯/蔡雨辰

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關於作者

嚴融怡

曾就讀中興大學土壤環境科學系,曾在中央研究院地球科學研究所擔任助理,長期作為台北鳥會的生態解說志工,並曾在多個學校社團擔任過講師;喜歡生態學、環境科學、地球科學、生物學、與科學史等領域,對科普教育和環境教育都有著很大的熱情。居里夫人曾說:『我們應該不虛度一生,應該能夠說我已經做了我能做的事。』希望一生都徜徉在科學的星河當中。

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