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航行索馬利亞海域——賞鯨豚與海盜驚魂│環球科學札記(9)

張之傑_96
・2021/01/13 ・2079字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 504 ・六年級

  • 文/張之傑

船上實施海盜對策,船友遇見海豚

五月九日,和平號進入索馬利亞海域,船上實施「海賊對策」,直到進入紅海才結束。實施海賊對策期間,日落後所有的窗戶都拉上黑色布幔,不許透出任何光線,也不許任何人登上十樓、十一樓甲板。

如有海盜出現,就播出暗號 Bravo Tango! Bravo Tango! Bravo Tango! 這時大家要立刻回到房間,將窗簾拉好,將門反鎖。工作人員在走道上守著,不許任何人離開房間。

五月九日,我和內人六點半去吃早餐,飯後她到樂器室練鋼琴,我回到房間繼續寫昨天的日記。約八點二十,內人彈完琴回來,興奮地說,她在百老匯廳練琴時看到海豚了。

中午時分,有位台灣船友給我看他錄到的海豚畫面,還說:「出航至今才看到海豚,是不是進入海盜出沒海域,這一帶漁船較少的關係?」的確,這天從清晨到中午,海面上沒看到一艘船。

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其後船友們曾多次看到海豚。有一次遇到上百隻海豚貼著船嬉戲,有位船友天真地說,她還真怕那一大群海豚把船弄翻呢!可惜我始終沒看到過。有一次許多船友湧向八樓舷窗,連聲驚呼:「海豚!海豚!」可是我湊過去時已不見蹤影。

2019年5月9日,經過索馬利海域時首次見到海豚。李枝福攝

淺談鯨豚:常見的鯨魚和海豚有哪些?

海豚屬於鯨目、齒鯨亞目、海豚科。海豚科約三十六種,其中也有體型相當大的,虎鯨就是個例子。友人野柳海洋世界的獸醫部主任陳德勤醫師告訴我,海豚是指海豚科中身長小於三點五至四公尺的成員。常見的海豚有兩種——真海豚和瓶鼻海豚,後者尤為常見。

海豚是群居性動物,一群通常十幾隻,在深水水域有時會集結成上百隻。海豚的智力很高,活潑而富有好奇心,喜歡跟隨船隻,或接近潛水者。牠們經常躍出水面,水族館或海洋世界藉以訓練海豚作跳躍表演。用來表演的海豚,最常見的就是瓶鼻海豚。

至於鯨,一般指鯨目中體型較大的成員。此次環球之旅,看到過兩次鯨魚,一次從大溪地到斐濟途中,一次在大堡礁海域,時間都是七月份。不過距離都很遠,只能從海面上間歇性地噴出水氣,判斷牠是隻鯨魚。

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《白鯨記》,1851年出版,美國作家梅爾維爾名著,敘述老船長為了復仇追捕一頭白色抹香鯨的故事。圖為1902年版插畫,I. W. Tabe作。圖:Wikipedia

鯨魚用肺呼吸,所以經常浮出水面吸氣、呼氣。鯨的鼻孔長在頭頂端,齒鯨通常只有一個鼻孔,鬚鯨則有兩個鼻孔。鯨呼氣時所噴出的氣柱很高,從遠端望去,會以為鯨是在噴水。不同的鯨所噴出氣柱的高度和形狀都不相同,所以可藉此分辨鯨的種類。

鯨目分為兩大類:鬚鯨亞目和齒鯨亞目。鬚鯨沒有牙齒,上顎懸著幾百片鯨鬚,用來濾食磷蝦等浮游生物。攝食時先喝一大口水,再閉起嘴巴,將水逼出去,食物就被鯨鬚上的鬚毛濾下來。鬚鯨約有十五種,體型都很大,最大的藍鯨,身長可達三十公尺,體重超過九十公噸,是地球上最大的動物。

齒鯨約有七十五種,上下顎有牙齒,體型一般較鬚鯨小,但抹香鯨身長可達十八公尺,和大型鬚鯨比起來也不遑多讓。齒鯨主要以魚類和烏賊為食,虎鯨還捕食海豹和其他鯨類呢。抹香鯨最會潛水,可以潛入很深的海中,捕食大魷魚。

絕大多數的鬚鯨都有洄游行為,夏季游到南北極海域攝食浮游生物,冬季游到赤道附近生產。我們七月間在熱帶海域看到了鯨魚,牠們可能是從南極海域游過來的,這時南半球正值冬季啊!在北極海域攝食的,這時已經北歸,不大可能在熱帶海域出現。

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海洋資源保育——禁止捕鯨與動物保護

遠在史前時代人類就開始捕鯨。十九世紀後期,由於捕鯨技術的改良和創新,使得許多鯨類面臨危機。當時捕鯨的目的,主要是獲取鯨脂和鯨鬚。鯨脂可提煉鯨油,用來照明,或製造肥皂。一隻大型成年藍鯨,就可以刮取五十噸鯨脂。鯨鬚具有彈性,在塑膠發明前,常用來作領口撐、束腹或蓬蓬裙的裙撐。

一九四六年,幾個主要捕鯨國家成立了國際捕鯨委員會,調節捕鯨數量。一九八二年國際捕鯨委員會通過《禁止商業捕鯨公約》,惟科研捕鯨不受限制。若干國家假科研之名補鯨,使得保護工作不如預期。在華盛頓公約中,大部份的鯨類都明訂為保護動物。

2008元月3日,反捕鯨人士於墨爾本日本領事館前抗議,抗議者坐在太陽旗下,將身體塗成紅色,抗議日本假科研之名捕鯨。Takver攝。圖:Wikipedia

話題回到本文開篇。和平號經過索馬利亞海域時,到底有沒有遇到海盜?

五月十二日清晨六點五十分,我們正要去吃早餐,忽然響起船長室廣播:Bravo Tango! Bravo Tango! Bravo Tango! 接著鳴笛,以英語、日語急促的廣播,要大家回到房間,將窗簾拉好,將門反鎖。內人獨自誦念聖母經。大約過了半個小時,又響起廣播,警報解除,可以自由活動。

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事後聽人說,真的出現兩艘海盜快艇,不過晃一下就離開了。

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張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。

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Intel® Core™ Ultra AI 處理器:下一代晶片的革命性進展
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/21 ・2364字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 Intel 委託,泛科學企劃執行。 

在當今快節奏的數位時代,對於處理器性能的需求已經不再僅僅停留在日常應用上。從遊戲到學術,從設計到內容創作,各行各業都需要更快速、更高效的運算能力,而人工智慧(AI)的蓬勃發展更是推動了這一需求的急劇增長。在這樣的背景下,Intel 推出了一款極具潛力的處理器—— Intel® Core™ Ultra,該處理器不僅滿足了對於高性能的追求,更為使用者提供了運行 AI 模型的全新體驗。

先進製程:效能飛躍提升

現在的晶片已不是單純的 CPU 或是 GPU,而是混合在一起。為了延續摩爾定律,也就是讓相同面積的晶片每過 18 個月,效能就提升一倍的目標,整個半導體產業正朝兩個不同方向努力。

其中之一是追求更先進的技術,發展出更小奈米的製程節點,做出體積更小的電晶體。常見的方法包含:引進極紫外光 ( EUV ) 曝光機,來刻出更小的電晶體。又或是從材料結構下手,發展不同構造的電晶體,例如鰭式場效電晶體 ( FinFET )、環繞式閘極 ( GAAFET ) 電晶體及互補式場效電晶體 ( CFET ),讓電晶體可以更小、更快。這種持續挑戰物理極限的方式稱為深度摩爾定律——More Moore。

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另一種則是將含有數億個電晶體的密集晶片重新排列。就像人口密集的都會區都逐漸轉向「垂直城市」的發展模式。對晶片來說,雖然每個電晶體的大小還是一樣大,但是重新排列以後,不僅單位面積上可以堆疊更多的半導體電路,還能縮短這些區塊間資訊傳遞的時間,提升晶片的效能。這種透過晶片設計提高效能的方法,則稱為超越摩爾定律——More than Moore。

而 Intel® Core™ Ultra 處理器便是具備兩者優點的結晶。

圖/PanSci

Tile 架構:釋放多核心潛能

在超越摩爾定律方面,Intel® Core™ Ultra 處理器以其獨特的 Tile 架構而聞名,將 CPU、GPU、以及 AI 加速器(NPU)等不同單元分開,使得這些單元可以根據需求靈活啟用、停用,從而提高了能源效率。這一設計使得處理器可以更好地應對多任務處理,從日常應用到專業任務,都能夠以更高效的方式運行。

CPU Tile 採用了 Intel 最新的 4 奈米製程和 EUV 曝光技術,將鰭式電晶體 FinFET 中的像是魚鰭般阻擋漏電流的鰭片構造減少至三片,降低延遲與功耗,使效能提升了 20%,讓使用者可以更加流暢地執行各種應用程序,提高工作效率。

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鰭式電晶體 FinFET。圖/Intel

Foveros 3D 封裝技術:高效數據傳輸

2017 年,Intel 開發出了新的封裝技術 EMIB 嵌入式多晶片互聯橋,這種封裝技術在各個 Tile 的裸晶之間,搭建了一座「矽橋 ( Silicon Bridge ) 」,達成晶片的橫向連接。

圖/Intel

而 Foveros 3D 封裝技術是基於 EMIB 更進一步改良的封裝技術,它能將處理器、記憶體、IO 單元上下堆疊,垂直方向利用導線串聯,橫向則使用 EMIB 連接,提供高頻寬低延遲的數據傳輸。這種創新的封裝技術不僅使得處理器的整體尺寸更小,更提高了散熱效能,使得處理器可以長期高效運行。

運行 AI 模型的專用筆電——MSI Stealth 16 AI Studio

除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel® Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門用於在本機端高效運行 AI 模型。這使得使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時節省了連接雲端算力的成本。

MSI 最新推出的筆電 Stealth 16 AI Studio ,搭載了最新的 Intel Core™ Ultra 9 處理器,是一款極具魅力的產品。不僅適合遊戲娛樂,其外觀設計結合了落質感外型與卓越效能,使得使用者在使用時能感受到高品質的工藝。鎂鋁合金質感的沉穩機身設計,僅重 1.99kg,厚度僅有 19.95mm,輕薄便攜,適合需要每天通勤的上班族,與在咖啡廳尋找靈感的創作者。

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除了外觀設計之外, Stealth 16 AI Studio 也擁有出色的散熱性能。搭載了 Cooler Boost 5 強效散熱技術,能夠有效排除廢熱,保持長時間穩定高效能表現。良好的散熱表現不僅能夠確保處理器的效能得到充分發揮,還能幫助使用者在長時間使用下的保持舒適性和穩定性。

Stealth 16 AI Studio 的 Intel Core™ Ultra 處理器,其性能更是一大亮點。除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門針對在本機端高效運行 AI 模型的需求。內建專為加速AI應用而設計的 NPU,更提供強大的效能表現,有助於提升效率並保持長時間的續航力。讓使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時也節省了連接雲端算力的成本。

軟體方面,Intel 與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化。與 Adobe 等軟體的合作使得使用者在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。獨家微星AI 智慧引擎能針對使用情境並自動調整硬體設定,以實現最佳效能表現。再加上獨家 AI Artist,更進一步提升使用者體驗,直接輕鬆生成豐富圖像,實現了更便捷的內容創作。

此外 Intel 也與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化,讓 Intel® Core™ Ultra處理器將AI加速能力充分發揮。例如,與 Adobe 等軟體使得使用者可以在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。為各行專業人士提供了更加多元、便捷的工具,成為工作中的一大助力。

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海洋綠洲——花紋海豚棲地利用分析
黑潮海洋文教基金會_96
・2024/02/15 ・3694字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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圖一、花蓮海域的老鄰居花紋海豚

編按:海洋綠洲棲地利用調查截至 2023/10/19 共出航 56 趟調查、共計 435 小時,追蹤時間少於 30 分鐘的花紋海豚航跡將不會被納入此分析。

國際自然保護聯盟在 2016 年開始推動「海洋哺乳動物重要棲息地」( Important Marine Mammal Areas, 下文將簡稱為 IMMAs ),以跨國界的尺度整合瀕危海洋哺乳動物的棲地分佈、移動路線與生存威脅等資料。截至 2022 年,世界上一共劃設了 200 多個 IMMAs(圖二),並且每年持續增加中!隨著能源轉型、貴金屬日益匱乏,新能源、採礦也漸漸由陸地發展到海洋,加上目前海上充斥著各式各樣的船隻、漁具、海洋廢棄物與各式汙染等。秉持「預防勝於治療」的精神,海洋綠洲第二階段的目標即是將東部海域的鯨豚生態資料彙整申請 IMMAs ,透過國際的認證,我們期望能喚起臺灣民眾、政府對鯨豚保育的重視。

圖二、 2016 年至 2022 年,位於世界各地的 IMMAs (黃色為已劃設的 IMMAs 、紅色為候選場址、藍色為潛址、灰色尚未評估,圖片來源 IUCN

要申請 IMMAs ,其中一項重要指標便是要瞭解鯨豚對於花蓮近海這片棲地是否具有休息、覓食與繁殖哺育的重要性,在這項指標下,我們鎖定了花蓮海域最常出現的老鄰居:花紋海豚(Grampus griseus)與飛旋海豚(Stenella longirostris),透過一年四季共 20 趟的調查,我們期望能瞭解長年在花蓮外海走跳的牠們,究竟在哪些區域哺育、繁殖、休息、覓食或社交,同時也希望藉由調查瞭解牠們的行為狀態是否會受到賞鯨、漁業活動的影響?在 2021 年 4 月的試航之後,我們正式展開了為期三年的調查,持續在海上蒐集資料;今年秋天的第一篇電子報,我們將要跟讀者分享這三年來在花紋海豚身上的新發現。

身為稱職的「護花使者」,不打擾的默默跟隨著!

圖三、海洋綠洲北、中、南重點調查區域圖

棲地利用調查的範圍以鹽寮港為南界、和平溪口為北界,之間共劃設北、中、南三個重點調查區域(圖三),觀察花蓮近海最常見的飛旋海豚與花紋海豚的族群樣貌與行為狀態,為了要長時間追蹤鯨豚,一趟海上調查大約會落在 8 – 10 小時。

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圖四、焦點群體採樣,以 5 分鐘為間隔紀錄鯨豚行為

棲地利用的調查方法為「焦點群體採樣 Focal animal sampling 」,跟以往賞鯨點狀的紀錄不同,在海上我們的工作就像是「狗仔」,當我們在預計的重點調查區域範圍遇見飛旋海豚或花紋海豚時,我們會鎖定狀態較穩定的主要群體,以不影響鯨豚行為狀態的前提下,能跟同一群鯨豚多久就跟多久,最久甚至高達 7 小時呢!在調查過程中,辛苦的調查員們會記錄下牠們每 5 分鐘做了些什麼,同時海豚當下的泳向、下潛時間跟角度、個體間距與泳速等都會被詳盡地記錄下來,並搭配錄影、拍照作為判斷狀態的依據(表一)。為了要盡可能記錄鯨豚未受人為干擾的狀態,我們會盡量與鯨豚保持 200 公尺以上距離,用望遠鏡遠遠地觀察,只有最後蒐集水下聲音、拍攝特寫時才會靠近牠們。

表一、花紋海豚的行為狀態列表
備註:賞鯨船靠近鯨豚群體,或是主群體的鯨豚主動跑到我船的航段不會納入分析。

下潛方式可以判斷花紋海豚準備要覓食?

在調查過程中我們有發現花紋海豚出現幾次嘗試覓食的行為——「魚雷式下潛」(圖五),這種下潛方式初次被描述於亞速爾群島(Azores)的研究,當地學者在花紋海豚身上裝置吸盤式資料蒐集器(Data TAG),發現花紋海豚魚雷式下潛時,能在短時間內更快地潛入深海,並且在下潛後,吸盤式資料蒐集器也有錄到花紋海豚搜尋獵物的喀答聲(Clicks)以及滋滋聲(Buzz),由於滋滋聲是齒鯨在最後嘗試覓食時會發出的,證明在魚雷式下潛過後,牠們有在水下嘗試覓食。而讓我們覺得振奮人心的是,我們居然也在花蓮近海紀錄到花紋海豚的魚雷式下潛,說明花紋海豚很有可能在這片海域覓食!

圖五、左-花紋海豚魚雷式下潛、右-一般下潛(Visser et al. 2021
圖六、攝於花蓮近海的花紋海豚魚雷式下潛

來點翻譯蒟蒻吧——看看花紋海豚都在做些什麼?

本次分析採用了 38 群花紋海豚,總共約 84 小時的調查航跡,並使用 3×3 km² 的網格1 分析各個行為狀態的使用區域。透過過去三年的資料來看,我們發現花紋海豚最常在花蓮近海游走,範圍主要在立霧溪以南至芭崎離岸約 15 公里的範圍內,並且在北邊也有少量高比例區域;至於第二常見的社交行為狀態,大略可以分為三個核心區域,由北至南分別是大濁水溪、崇德以及芭崎的外海離岸約 5 公里的範圍內;花紋海豚休息的位置主要位於立霧溪出海口約 7 公里以內的範圍;繞圈徘徊主要在七星潭外海、鹽寮外海約 7 公里以內的範圍;覓食則位在花蓮溪出海口至鹽寮外海約 10 公里以內的範圍。同時我們也發現目擊的花紋海豚群次,有 45.8 % 有出現母子對,而這也代表我們調查的範圍內是花紋海豚育幼的重要區域。

圖七、花蓮近海,花紋海豚各項狀態所佔比例(比例以觀察時間計算)
圖八、花紋海豚各項行為狀態比例分布圖(百分比:狀態持續時間/網格內總觀察時間,網格大小為 3×3 km² )

由於調查船追蹤鯨豚時,是平行地跟隨在鯨豚側邊,透過分析船隻追蹤期間的速度,我們也可以概略得知鯨豚的平均泳速。在分析追蹤群體的泳速後,我們發現花紋海豚整體泳速介於 0.5 – 4 節2 ,繞圈徘徊的速度較快,介於 2 – 4 節;而在五種狀態中最慢的為休息,介於 1.2 – 3 節間;覓食跟游走的速度範圍廣,介於 0.5 – 4 節。我們也希望可以了解花蓮近海頻繁的賞鯨活動是否對花紋海豚會造成影響?透過獨立出賞鯨船靠近的航跡,我們發現泳速並無太多變化,但在少數賞鯨船靠近的經驗中,我們發現群體的行為狀態會有些變化,例如群體泳向變得不一致、或賞鯨船離開後群體變得更加分散,甚至也有最後下潛離開的案例。

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圖九、花蓮近海,花紋海豚各狀態泳速

透過棲地利用分析,我們初步瞭解了花蓮近海花紋海豚的關鍵生命週期活動,同時也發現到部分花紋海豚群體有受到賞鯨船的影響,未來我們將會彙整這些分析的數據,並對於保育策略提供更實際的經營管理建議,同時根據本次分析成果,我們也呼籲讀者支持提倡友善賞鯨的商家,讓花蓮近海的老鄰居們持續優游於此。海洋綠洲棲地利用調查需要長時間且耐心的觀察,能累積到今日的成果,我們要向所有參與調查的調查員、合作的船家以及船長表示最誠摯的感謝,同時我們也感謝捐款支持黑潮的企業、民眾、和政府單位,讓海洋綠洲計畫能夠順利執行。

註解

  1. 我們在分析前將花蓮近海切成棋盤方格狀的「網格」,分析每一格中各個狀態所佔的百分比。 ↩︎
  2. 「節(Knot)」為速度單位, 1 節等於 1 海里/小時、或 1.852 公里/小時。 ↩︎

參考資料

  1. Baker, Isabel & O’Brien, Joanne & McHugh, Katherine & Berrow, Simon. (2017). An Ethogram for Bottlenose Dolphins (Tursiops truncatus) in the Shannon Estuary, Ireland. Aquatic Mammals. 43. 594-613. 10.1578/AM.43.6.2017.594.
  2. Visser, Fleur & Hartman, Karin & Rood, Ente & Hendriks, Arthur & Zult, Daan & Wolff, Wim & Huisman, Jef & Pierce, Graham. (2010). Risso’s dolphins alter daily resting pattern in response to whale watching at the Azores. Marine Mammal Science. 27. 366 – 381. 10.1111/j.1748-7692.2010.00398.x.
  3. Affinito, F., Olaya Meza, C., Akkaya Bas, A., Brill, D., Whittaker, G., & Capel, L. (2019). On the behaviour of an under-studied population of bottlenose dolphins in the Southern Adriatic Sea. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 99(4), 1017-1023. doi:10.1017/S0025315418000772
  4. Visser, F., Keller, O. A., Oudejans, M. G., Nowacek, D. P., Kok, A. C. M., Huisman, J., & Sterck, E. H. M. (2021) Risso’s dolphins perform spin dives to target deep-dwelling prey. Royal Society.  https://doi.org/10.1098/rsos.202320
  5. Mann, J. (1999). Behavioral sampling methods for cetaceans: A review and critique. Marine Mammal Science, 15(1), 102–122. https://doi.org/10.1111/j.1748-7692.1999.tb00784.x
  6. 游文志. 2000. 花蓮縣石梯海域賞鯨船對鯨豚行為之影響。國立東華大學自然 資源管理研究所 碩士論文。59pp。
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黑潮海洋文教基金會_96
4 篇文章 ・ 1 位粉絲
  黑潮海洋文教基金會,1998年於花蓮成立,是臺灣第一個為「鯨豚與海洋」發聲的民間非營利組織。最初以鯨豚調查為開端,多年來深耕於海洋議題、環境教育與科學調查,如同一股陸地上的黑潮洋流溫暖而堅定,期許每個臺灣人的心中都有一片海洋。

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海洋盛宴——抹香鯨落
黑潮海洋文教基金會_96
・2023/11/05 ・3099字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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  • 文 胡潔曦|黑潮海洋文教基金會 鯨豚保育研究員
  • 本文轉載自黑潮海洋文化基金會《海洋盛宴——抹香鯨落》,歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持黑潮喔!
圖一、抹香鯨舉尾下潛

編按:本文主要內容與圖片摘錄、翻譯自文獻Three-year investigations into sperm whale-fall ecosystems in Japan,期望在頻繁目擊抹香鯨的 7 月,跟大家分享抹香鯨落的研究。

生存在深海中並非容易的事,由於深海裡缺乏陽光與有機物質,許多生物是藉著海水表層落入深海的有機物質維生。當鯨豚死亡後沉入海底,這段過程、遺體以及過程中所形成的生態系均可被稱為「鯨落」。鯨落可以說是生命的延續之源,而這些殞落至海底的鯨豚有如「金山銀山」,不僅能提供大量的有機物,同時也將許多硫化物帶入海底,造福許多海洋生命,因此也有一句話說:「鯨落,萬物生」。這篇文章透過閱讀國外文獻與整理,希望跟大家分享抹香鯨死亡之後的貢獻!

圖二、世界目前已知的鯨落位置,Implant=人工鯨落  Fossil=鯨落化石  Natural=自然鯨落(Li et al. 2022

故事的開始——集體擱淺在日本的抹香鯨

在 2002 年 1 月,日本的西南海岸發生了一起集體擱淺,共發現了 14 隻抹香鯨,而其中 12 隻抹香鯨被綁上水泥塊後,被當地政府沉入了 Nomamisaki 岬角周邊深度大約兩、三百公尺的海裡,形成了多座人工鯨落。當時有許多學者對於抹香鯨落感到好奇,究竟牠們會吸引來哪些生物?而抹香鯨龐大的遺體會需要花費多長時間分解呢?透過這項研究,或許能讓人們對大型齒鯨落的分解過程更加瞭解。

圖三、編號 12 之抹香鯨在 2003 年之手繪插圖(Fujiwara et al. 2007

事實上,在 2002 年以前,多數的鯨落研究出自於美國的加利福尼亞州外海,並以鬚鯨為主要研究對象,而這些鯨落的深度幾乎都落在一、兩千公尺深,比起這次抹香鯨落群的深度深了非常多。而這次大量出現在日本西南海域的多座人工鯨落有著種種獨特性,包含了:深度淺、是大型齒鯨的鯨落等等,也讓學者們充滿好奇心。

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究竟要如何長期觀察抹香鯨落呢?

閱讀至此,不知道讀者們是否有一項疑問?在兩三百公尺深的海裡,既缺乏可見光,同時也承受著數十倍的大氣壓,在這樣的條件下到底要如何觀察抹香鯨落呢?「ROV——水下探測載具」即是這個研究的一大助手,能夠幫助科學家們突破這些困難,不僅能在深海中蒐集珍貴的影像,也可以完成採集的工作。而在團隊耗費了 3 年運用水下載具追蹤其中的五隻抹香鯨後,他們也有了些有趣的收穫,透過圖四可以看到這段時間抹香鯨的外觀變化。

圖四、編號 12 之抹香鯨 a. 2003 年 7 月  b. 2004 年 7 月  c. 2005 年 7 月利用水下探測載具拍攝影像(Fujiwara et al. 2007

經過數年的追蹤後,研究團隊發現,抹香鯨落歷經分解的速度堪稱飛快!根據 2003 年的鯨落研究,學者將鯨豚分解的過程定義為下述四個階段(Smith and Baco 2003),而第一個階段到最後階段可能會歷時數年甚至到數十年,當鯨豚的遺體越大,可能耗時越長:

  1. 移動清道夫階段(Mobile-scavenger):生物會快速消耗掉鯨豚體表上的肉與脂肪。
  2. 機會主義者階段(Enrichment opportunist):生物開始進駐鯨豚裸露的骨頭及周邊富含營養的底層泥沙上。
  3. 化能自養階段(Sulphophilic):骨骼釋放硫化物,供養海洋中依靠硫化物維生的生物。
  4. 骨礁階段(Reef):在所有有機物質被消耗之後,即會進入骨礁的階段。

註解:上述中文名詞翻譯參考自國家地理頻道及國立海洋科技博物館 鯨落展區。

鯨落最快被消耗掉的部分是身上的肉跟脂肪,而這份文獻研究的 5 座抹香鯨落,肉跟脂肪在經過 1 年之後已幾乎被消耗殆盡;經過 1.5 年之後,抹香鯨落已進入化能自養階段,骨骼開始釋放硫化物質;有些大型鯨落從化能自養階段轉為骨礁期要歷經數十年,根據這項研究發現,部分抹香鯨落竟在 3 年後就能夠進入骨礁期,身上所有的有機質都被消耗殆盡,而這樣的進度相較於過去鬚鯨落的研究是非常快的!研究人員初步推測,可能是因為此處的平均水溫相較其他鯨落研究的海域高,生物分解的速度比較快。

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抹香鯨落上意想不到的生物多樣性

這次的研究共有發現超過百種生物聚集在抹香鯨落周邊,包含軟體動物門、多毛綱與甲殼綱的生物等,在 1.5 年後,貽貝是抹香鯨骨骼上最為豐富的生物類群(圖五)。而抹香鯨落整體的生物多樣性在到達 3.5 年時來到高峰,紀錄中共有八十多種生物出現。

圖五、位在抹香鯨脊椎骨的貽貝(Fujiwara et al. 2007

除了確認抹香鯨的腐化速度之外,研究人員也會在探測載具每次下海時採集底部的泥沙,經分析發現,抹香鯨身體下方泥沙中的硫化物濃度,隨著鯨落分解的時間越久,濃度也會逐漸提高,並吸引來大量仰賴硫化物生存的生物。為了進一步確認周遭環境的生物是否與抹香鯨身上的有差異,研究人員也將抹香鯨 10 米以內與外的生物做了比較,發現鯨落 10 米以外的物種與鯨落上的生物完全沒有重疊,也證明了鯨落的出現確實吸引來許多的生物。

鯨落,萬物生

鯨落的各個分解階段吸引了許多生物造訪,肉與脂肪等在幾個月內快速地被消耗掉,有機碎屑也能讓周邊海底的富含養分,而抹香鯨骨能釋放硫化物數年,部分大型鯨甚至可能長達數十年。「鯨落,萬物生」,在鯨豚生命的最後一章,牠們的身體緩緩沉入海底,成為了大量生物的食物來源。至 2022 年為止,目前世界已知鯨落共有約 160 座,也希望隨科技進步,人們能更深入認識鯨落為環境帶來的影響。

影片分享:美國於2019年在NOAA保護區發現的深海鯨落

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參考資料

  1. Fujiwara, Y., Kawato, M., Yamamoto, T., Yamanaka, T., Sato-Okoshi, W., Noda, C., Tsuchida, S., Komai, T., Cubelio, S.S., Sasaki, T., Jacobsen, K., Kubokawa, K., Fujikura, K., Maruyama, T., Furushima, Y., Okoshi, K., Miyake, H., Miyazaki, M., Nogi, Y., Yatabe, A. and Okutani, T. (2007), Three-year investigations into sperm whale-fall ecosystems in Japan. Marine Ecology, 28: 219-232.
    https://doi.org/10.1111/j.1439-0485.2007.00150.x
  2. Li Q, Liu Y, Li G, Wang Z, Zheng Z, Sun Y, Lei N, Li Q and Zhang W (2022) Review of the Impact of Whale Fall on Biodiversity in Deep-Sea Ecosystems. Front. Ecol. Evol. 10:885572. doi: 10.3389/fevo.2022.885572
  3. https://oceanservice.noaa.gov/facts/whale-fall.html
  4. https://natgeomedia.com/environment/article/content-6001.html
  5. https://www.soest.hawaii.edu/oceanography/faculty/csmith/Files/Smith%20and%20Baco%202003.pdf
  6. http://hi.people.com.cn/BIG5/n2/2020/0409/c228872-33936490.html
黑潮海洋文教基金會_96
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  黑潮海洋文教基金會,1998年於花蓮成立,是臺灣第一個為「鯨豚與海洋」發聲的民間非營利組織。最初以鯨豚調查為開端,多年來深耕於海洋議題、環境教育與科學調查,如同一股陸地上的黑潮洋流溫暖而堅定,期許每個臺灣人的心中都有一片海洋。