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燃燒的雨林,炎上的議題:關於亞馬遜的幾個問題與答案

活躍星系核_96
・2019/08/29 ・5421字 ・閱讀時間約 11 分鐘 ・SR值 519 ・六年級
  • 文/胖胖樹 王瑞閔

最近亞馬遜雨林火災的議題發酵,有人憂心忡忡,擔心地球會完蛋;有的人又抨擊「綠色恐怖主義」把雨林大火過度誇張,使用了很多假照片。

於是陸續有朋友問我很多關於熱帶雨林燃燒的問題:為什麼會燒起來?為什麼之前不救火,現在又要救?怎麼救火?森林大火是自然現象嗎?是否對雨林更新有幫助?全球暖化是真的嗎?亞馬遜雨林燃燒,地球真的會完蛋嗎?我們能做什麼保護熱帶雨林?

 

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本次有關亞馬遜熱帶雨林燃燒的討論中,最受矚目的名人莫過於李奧納多。

熱帶雨林燃燒是假新聞?森林火災是自然現象?

這次雨林燃燒的新聞,確實夾帶了很多「假照片」,也造成了很多人過度恐慌。這次的雨林燃燒不會對人類的社會、經濟或氣候造成立即且顯著的影響,人類不會馬上滅亡,不會明天就吸不到氧氣。

但是,人類破壞雨林是事實,人類放火燒雨林也是事實。

雨林雖然佔陸地面積不到 10%,但是卻有超過一半的陸地生物生存在雨林裡。雨林是數以萬計生物的家,請問你家願意讓其他物種以經濟開發的名義隨便放火燒掉嗎?

熱帶雨林非常潮濕,通常不會像松樹林或桉樹林那樣因為天乾物燥,被雷劈了而自燃。雨林會燃燒基本上都是人為的。人類開發雨林,把土地拿來養牲畜、種植高經濟價值的作物、或是開採礦物等理由,不停的破壞雨林。

NASA釋出今年8月15日至22日間衛星Terra與 Aqua上之 中解析度成像光譜儀 (MODIS)所偵測到之火災資料,今年的起火數已是自 2010 年以來最高。圖/©NASA Earth Observatory / Joshua Stevens

為什麼之前巴西政府不願意救火,受輿論壓力才開始救。這道理就跟古蹟會莫名其妙失火一樣,燒光了土地才能被人類利用,才有辦法換成鈔票。人類為了錢,什麼事情都幹得出來。而且雨林發生火災的地方通常都在交通不便之處,加上救災技術等問題,救災困難,過去通常都是等到 11 月雨季來臨時火才會熄滅。

雖然每年破壞的比例不高,對地球氣候不會造成立即且明顯的影響,但是每年森林面積少一點少一點,累積起來的面積就很可觀,對自然生態無疑是嚴重的破壞。沒有人喜歡自己的家被燒掉吧!憑什麼人類可以為了自己的私心把野生動物的家燒掉?

衛星資訊顯示了亞馬遜雨林的起火狀況。圖/ NASA Earth Observatory/Joshua Stevens

為什麼會燒起來?是否對雨林更新有幫助?

溫帶森林,如松樹林或桉樹林每隔一段時間,很容易發生火災。因為松針是很好的燃料、桉樹本身含精油,也是很好的燃料。這些植物構成的森林,在生態上被稱為「火災適存植群」。因為環境相對惡劣——乾燥或土壤貧瘠,不適合多數的植物生長,生物多樣性低。

拿這種一公頃樹木種類只有一二十種的森林自燃現象,來比一公頃樹木有一兩百種、生物多樣性高到爆表的熱帶雨林的非自燃──人類放火──類比,是生態知識的缺乏。

溫帶森林與熱帶雨林的屬性不同,「自然更新」的情況也差異很大。圖/by Johannes Plenio from Pixabay

對於存在地球上超過千萬年的熱帶雨林而言,所謂的「天然更新」,是發生於大樹自然死亡、大象等大型動物的破壞所造成的「孔隙」。這樣的微破壞,造成森林裡光線環境的改變,有助於林下小樹苗成長,土壤內的種子庫發芽。這種現象才叫作「天然更新」,森林可以在數年或十數年間恢復鬱閉的狀態。偶有火山爆發等大規模的天災發生,導致較大面積的森林毀壞,整個森林生態系統就必須從草地、陽性樹種、陰性樹種重新「演替」,沒有數百年是沒有辦法恢復成雨林的。

「更新」和「演替」是規模跟尺度完全不同的生態概念,不可以混淆。

雨林每年本來就會起火?亞馬遜雨林不供應氧氣?

各地的雨林有短暫的乾季。過去幾千幾萬年,雨林裡的原住民會利用乾季燒掉一小塊,用來耕種,而燒掉的餘燼正好成為作物的養分。等養分耗盡,原住民會移往下個地方。因為每次燒掉的面積往往就是一小塊田的大小,對雨林來說勉強可以算是「孔隙」。

不論是亞馬遜雨林,或是非洲、亞洲的雨林,每年被人類破壞的面積都是幾千幾萬公頃,甚是幾百幾千平方公里。這規模遠大於任何的天災,要恢復難上加難。

 

編按:在本次的討論中,有些人聲稱亞馬遜雨林為世界之肺,提供了全世界 20%的氧氣。這說法以目前的科學來說並不正確。

亞馬遜雨林是不是提供我們新鮮氧氣不是重點,重點是雨林是個多功能的生態系統。

雨林涵養水源,作為動物的棲息環境,並在碳循環中扮演重要的角色。雨林破壞後,不論是變成農田、牧場,還是稀樹草原,確實都還是會吸收二氧化碳。但是這樣的生態條件,吸收及儲存的二氧化碳量都遠比原本的熱帶雨林少。雨林涵養水源,在水循環中扮演重要角色,雨水不會快速流向大海,土地不會過分乾燥。再加上植物的蒸發散作用,讓水分子可以在同一塊土地上循環往復,提供所有生物珍貴的水源。

雨林是陸地上一半以上的生物的家。破壞後,這些生物將何去何從?

全球氣候變遷是真的嗎?

森林每年吸收的二氧化碳約占陸地植物的七成,高達 1.3×1011 公噸。儲存在森林生態系中的碳量逾四千五百億公噸。森林被破壞,除了降低土地吸收二氧化碳的能力,也會讓原本儲存在森林中的二氧化碳被大量釋放到大氣之中。無論是否相信全球暖化,都不能否定森林在減緩溫室氣體排放的重要貢獻。

全球暖化與氣候變遷是真的嗎?有人說這是個假議題!首先,我想說的是全球氣候變遷這樣的說法比全球暖化更精確。因為溫室氣體濃度升高,不是只有造成全球暖化,而是產生極端氣候。熱更熱,冷更冷,乾季更乾,雨季降雨強度更強,雨來的又快又急,造成洪水。

請大家思考及回想一下,很多地方冰川融化是真的吧!去年暖冬以至於今年沒有龍眼可以吃是真的吧!今年泰國只下了一場雨,雨季就沒有了;今年初一大堆地方櫻花不開,或開不好;今年夏天南部很多地方雨下的又大又久;甚至幾年前台北市下雪、美東冷得跟《明天過後》電影一樣;歐洲滑雪場沒有雪,印度卻下雪。這些都是事實吧!

全球氣候變遷是不是真的,請看科學數據。1896 年瑞典學者阿瑞尼斯(Svante Arrhenius)率先提出:人類大量使用石化燃料會提高大氣中的二氧化碳,造成全球暖化。過去人類覺得這有助於植物生長,解決糧食問題。但是後來科學家就發現,沒有這麼簡單。因為氣溫過高,植物也會停止生長。氣溫改變還會影響空氣濕度跟降雨量,這些因素綜合起來,不見得有利於植物。

1988 年 11 月成立的「政府間氣候變化專門委員會」(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)聚集了近百位全球頂尖的科學家進行研究,每隔一段時間就會有新的報告以各種語言公布。二氧化碳濃度比工業革命前升高了約 100 ppm,平均溫度上升從最早的 0.2-0.6 度,到現在新的數據顯示大概是 0.8-1.5 度。

或許有人會覺得 1 度根本就沒什麼,地球以前還有冰河期,溫度變化更大。但是即使如此,我們都不能否認人類開發,過度使用地球資源,不斷的破壞地球的生態環境吧!

森林對於控制溫室氣體排放,有什麼角色?

回顧歷史,為了回應「第二次世界氣象大會」的建議,1992 年在巴西舉行地球高峰會,開放簽署「聯合國氣候變化綱要公約」(The United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC),管制溫室氣體排放。

1997 年氣候變化綱要公約締約國會議通過京都議定書,有興趣的來看一下議定書條文:

  • 京都議定書第 3.3 條,1990 年以後所進行之荒地造林(afforestation)、復舊造林(reforestation),以及毀林(deforestation)──簡稱 ARD──所產生的二氧化碳吸收或排放淨值,應併入溫室氣體排放或減量值計算。
  • 京都議定書第 3.4 條,因加強森林經營管理(forest management)所額外增加的碳吸存量併入排放減量值。

研究發現,毀林與森林退化所造成的二氧化碳排放約占總放量的 11%。為了鼓勵巴西等國保護森林,國際間又決定將「減少毀林及森林退化造成的溫室氣體排放」(Reducing Emission from Deforestation and Degradation)──簡稱為REDD──併入碳排放的計算中。

這些都是國際上肯定森林在減緩溫室氣體排放的重要依據。

雨林被破壞,地球真的會完蛋嗎?

人類破壞雨林不是一天兩天了,從大航海時代,先進國家進入美洲、非洲、亞洲,都不斷的破壞原始雨林,掠奪式的開墾。為了製作奎寧,美洲的金雞納樹被砍光變成稀有植物;為了做家具和造船,美洲的桃花心木也被砍光變成稀有植物;為了種咖啡、種可可,全世界都有雨林被砍掉;為了種可樂,非洲的森林被砍掉;為了種橡膠與油棕梠,亞洲的雨林被砍掉;為了養牛或種大豆,美洲雨林被砍掉……為了各式各樣的理由,為了經濟發展,過去幾百年來,蠻荒的雨林成為類短視近利的活祭品,不斷的被破壞,造成了無法挽回的影響。

亞洲的雨林。攝影/胖胖樹 王瑞閔

隨著知識進展,人類開始發現破壞雨林除了造成生態無可挽回的悲歌、降低生物多樣性,人類也開始自食惡果。熱帶雨林和珊瑚礁是地球上非常重要的兩大碳庫。當雨林被破壞,釋放大量二氧化碳到大氣中,加速了全球暖化與氣候變遷,造成極端降雨或乾旱,進而使熱帶雨林的溼度降低,乾季拉長,僅存的雨林也持續衰敗。而砍伐雨林後滾滾泥水淹蓋了熱帶海域的珊瑚礁,造成珊瑚死亡,全球暖化所造成的高溫也會使珊瑚礁白化。當兩大碳庫都毀壞殆盡,下一步滅亡的可能就是人類自己。

過去百千年來,雨林帶給人類豐富的資源,不論飲食、香料、衣服染色、油、橡膠、藥物、化粧品,都是取之於雨林。目前也還有很多新藥的開發,必須仰賴熱帶植物。可是人類不僅不懂得知恩圖報,還加速毀壞雨林。

台灣雖然沒有雨林,但是台灣也有豐富的生態系統,台灣數百年來的歷史中,無論是在經濟、貿易、民生、醫療、飲食,甚至族群、宗教各方面,熱帶雨林植物一直扮演舉足輕重的角色。如果全球氣候變遷是真的,有天雨林全部消失了,極端氣候很可能導致地球上所有的生態系統都大崩壞,到時候台灣土地上絕種的恐怕就不只雲豹,而是非常多的生物都會從台灣島上消失。

  • 註解:台灣沒有科學上嚴格定義的熱帶雨林,除了森林結構缺乏突出層,而且沒有龍腦香科的植物。

政治、經濟、能源、人權、長照、教育、理財、自我實現,等等議題都非常重要,而且有立即的影響,總是被多數人放大檢視。生態破壞、全球氣候變遷,影響又慢又不明顯,總是被忽略,很多人漠不關心。如果全球暖化是假議題,很好,大家都平安;但是如果是真的,那將使地球生態整個完蛋,接著人類大滅亡,連遺產都找不到繼承人,再多的社會議題都將是一場空。二十一世紀,人類該覺醒了!

我們能做什麼保護熱帶雨林?

或許這次亞馬遜危機議題夾帶大量吸睛、騙關注的假照片,甚至造成恐慌。但是我衷心希望,藉由這次亞馬遜大火的相關報導,可以喚醒更多人對雨林生態保護的重視,希望大家開始注意生活中的小細節。

不要任意浪費資源、減少或不要使用一次性塑膠產品、購買 FSC 認證的木材或紙張、購買雨林友善商品、少吃速食店的牛肉、捐款給國際雨林保護組織、多多告訴身邊朋友熱帶雨林保護的重要性。

如果有一天地球生態毀壞,地球不會完蛋,但是人類一定會!如果我們不停止破壞地球環境,這一切將不再只是科幻電影中的場景,而是每天真實上演的人類自我毀滅進行曲。衷心希望不會有這一天。

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本文轉載自 FB專頁 胖胖樹的熱帶雨林,原文為〈燃燒中的熱帶雨林

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia


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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》