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氣溫升高攝氏二度將會造成大麻煩

商周出版_96
・2013/07/26 ・3931字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 526 ・七年級

2052單書封地球平均溫度在二○五二年升高攝氏二度的結果,人類將會在未來幾十年內,經歷愈來愈多更麻煩的氣候問題。這將會是一些極端氣候現象,像是,異常的大洪水,一再發生的乾旱,在新地點發生土石流,以及路線怪異的龍捲風、颶風和暴風。另外還會發生珊瑚白化、森林死亡,以及新的病蟲害。以上的每一種災害,都會引來眾怒並製造出對未來的恐懼。但在大部分情況下,短期的行動成本都會被視為高得難以接受,並因此而導致「考慮周詳」的決定,決定把重大行動延後。這些極端氣候導致的無窮盡災難所造成的後果,將會十分緩慢地創造出一個贊同採取真正行動的政治上的絕大多數。只有在幾十年後,全球社會才會投票支持進行額外的自願性投資,以大幅減少廢氣排放。

全球氣溫上升如果超過攝氏二度,將足以造成我們周遭正常環境的重大改變。最明顯的改變,將會是北極夏天出現冰融;極區之外的大部分冰河都縮小了;海平面上升一呎(主要是熱擴散引起的,並不是融冰的關係);氣候區分別向南北兩極移動一百公里;沙漠向外擴大、侵犯到熱帶的新地區,以及北方永凍土層的加速溶化。全球暖化甚至將摧毀美學價值:其中之一,可能就是奄奄待斃的生態系統出現醜陋的混合(例如,白化枯死的珊瑚和常綠的森林被甲蟲破壞死亡),以及生物棲地因為受到更接近赤道的物種的入侵,而造成生物棲地的恐慌(例如,寒帶的西洋菜〔watercress〕出現在溫帶地區)。

「未來之一瞥 5-3:陷入困境的北極海域」說明了全球暖化將會如何導致各個地區出現驚人的影響。

未來之一瞥 5-3

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陷入困境的北極海域

達格.賀森(Dag O. Hessen)

這則故事裡的主要演員都很小,一般只有幾公釐(mm)長。事實上,他們是屬於浮游生物的哲水蚤Calanus是螃蟹和龍蝦的親戚)。這提醒了我們,重要的演員不一定都是體型很大的。在北極海域,哲水蚤的數量很大,它們並且扮演著很重要的角色。它們屬於高貴的有機體族群,並且很明確地贏得關鍵物種(keystone species,又稱基石物種)的頭銜。只要了解,北極海域的海水溫度升高後,會對哲水蚤產生什麼影響,就可以讓我們充足了解未來高緯度海域生物的狀況了。

生態與經濟體系有一些共同點,包括要預測它們的未來是很困難的,因為它們的每一件事都仰賴另外的每一件事情。它們兩者的共同點就是,多重互相作用回饋循環──也就是因果關係的循環,不時會產生違反直覺的反應。有時候,改變是緩慢的。在其他時候,似乎小小的影響也可以引發大反應,並可能啟動一連串無法逆轉的大規模改變。

到二○五二年時,北方海域將會處於這種轉型期的半途,沒有人能夠真正說出這樣的轉變有多大。這有一部分是因為非線性生物系統的緣故。這個意思是說,生態系統對某一特定改變(像是溫度)產生的反應,也許不會是逐漸發生的,也不容易預測。在跨過某個時間點或門檻之後,可能會出現突然、劇劇性和明顯隨機出現的變化,這是因為物種轉換,或是在重要生態過程中的轉換,對整個系統造成一連串影響。這有一部分是因為:這是一個食物網,實際上真的就是一個網絡。例如,物種B也許很能忍受氣溫升高,但如果它的獵物(物種A)不能忍受高溫,那麼,物種B可能會因為失去了A,而受到因為天熱而引發的崩潰的影響──產生的一連串影響,可能還會影響到物種C、D、E等更多物種。或者,考慮海洋溫度上升的另一種潛在的回饋循環:熱吸收增加了,因為減少了雪和冰的覆蓋;永凍土溶化,造成二氧化碳和甲烷釋出;海洋酸化造成生物固定住二氧化碳的能力減少等等。我真的不知道這種情況會把我們帶向何處,但從二○五二年以後,將會是一個未知的未來──或者,更像是航入了未知之海(mare incognitum)。

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但我倒是知道,到了二○五二年,北海的溫度最有可能比今天平均上升攝氏一.五度。夏天的海水表面也許會上升超過攝氏二度。同樣的情況將一路發展到北冰洋(北極海),到二○五二年時,北冰洋在夏天將完全沒有冰,夏天並且可能出現相對較高的氣溫。因此,為什麼當冰冷的北極海域被加熱到似乎更舒適的溫度時,哲水蚤──這是專吃浮游生物的橈足類(Copepods)生物──和它們的同伴們反而會受苦呢?高溫不是會帶來高生殖力嗎?

不一定如此。首先,某些物種就是只能在低溫中生活得很好,因為它們演化的結果就是能夠適應低溫。但是,第二,水溫升高後會對浮游生物造成一些意外的副作用。我們預期,當海洋變溫暖時,浮游生物的生殖力和平均體形將會大幅減小

這至少有一部分原因,是因為缺乏營養浮游生物的海水表面將會被更快速的加熱,這使得它更難和含有豐富營養及浮游生物的深層海水混和。所以,高溫代表了哲水蚤的食物會減少──因為被混和進入表層海水的浮游生物更少了,而像哲水蚤這樣的橈足類生物,都是在表層海水中覓食的。這也表示食物更小了,部分是因為,在營養物極其有限的環境中,體形較小的物種要比體形較大的物種更能適應,但也因為細胞在氣溫升高時會變得更小。哦,當然了,哲水蚤也許很小,但藻類甚至更小,而更小的藻類代表哲水蚤很難一口就吃飽。

也許更糟的是,到二○五二年時,北極海域的海水的酸度也會改變,從歷史上一向很穩定的大約八.二左右,下提高到七.九。這可不是小的變化。我們將會看到,像哲水蚤這類甲殼類生物,以及其他有鈣化能力的有機體,包括植物和動物,都將會開始受苦,因為它們在建造它們的外骨骼時將會很困難。

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但我們也不要太想不開。到二○五二年時,北極暖化將會透過一連串的後續效應而影響到整個系統。新物種將會出現。不僅會出現新的橈足類和藻類物種,也會出現新的魚種。本來會在當地出現的鱈魚、鯖魚和鯡魚將會往更北方移動。很多底棲植物群和動物群將會從南方向北方入侵,取代部分的老居民。有些物種會比較好,但很多卻反而更糟。各種水母將會大為繁殖,因而犧牲了一些魚群。還有,我幾乎忘了鳥類。你可能再也看不到海雀和海鸚鵡在挪威西海岸孵化。到二○五二年時,這些鳥兒將會離去,飛向更北方。

有人也許會這麼期待,當冰從北極海撤退後,將會釋放出更多新土地,不僅可以供石油和天然氣探勘,也增加了海洋生物的生產量。好吧,我很擔心,這種樂觀想法太天真了。首先,海洋深處並不像上層海水那般充滿豐富的生命力。第二,這種奇特的冰下生態系統,是這種高極區海洋生態系統中很重要的一部分,但將來會消失無蹤。在現在的極區春天,你會發現,在大塊浮冰下面有著青綠的地毯。這些都是冰藻類,含有豐富的多元不飽和脂肪酸,十分營養。哲水蚤和它們的同伴在進入繁殖高峰時,就是聚集在這些冰下牧場裡覓食的。但當冰開始提早融化時,冰藻和哲水蚤的繁殖期將會愈來愈無法配合。如果哲水蚤的數量因此而減少,這就代表魚類的主要食物也跟著減少了──接著,就會影響到海鳥、海豹、北極熊和其他動物。這樣的影響會向外擴散。到了二○五二年,這個本來十分優秀的食物網,將只剩下很少的殘餘。

不過,還有更多新聞在一旁等待,等待在二十一世紀的後半段裡出現。到那時,格陵蘭的冰棚將會融化得更多,會造成其他不愉快的情況出現。更大的程度來說,灣流(Gulf Stream)輸送帶是被淡水和鹽分較高的海水之間的密度差異所造成的鹽度傾斜度推動的。如果在二○五二年後,淡水的注入中斷了這種流動,我會說:「你什麼都都還沒有看到呢。」

如果命運之神對我不錯,我將能夠在二○五二年,以一個很老的老頭子的眼光親眼見識這個世界,但這將讓我在我的臨終之前的日子裡很不愉快地發現:我,以及另外多位科學家,在二○○○年之前就大聲嚷嚷的這些憂慮,終於被證明是正確的。我是生物學家,對於人類在過去二十五年遵循的軌道,儘管有很明確的警告,還是讓我對人類的理性行為覺得很奇怪。更精確來說,我感到奇怪的是,我們的自私居然能夠獲勝,在演化上短視的理性,把目前的個人利益放到最大,超越了本來能夠用來避免發生危機的智性或是更多的理性。

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幸運的是,我可以用比較積極的語氣來結束這篇短文。我們將不會經歷到生態系統崩潰(這是我實在不喜歡的一個流行名辭,因為生態系統可以進行激烈改變,並且是以很不愉快的方式進行,但不會崩潰)。這個星球在以前曾經經歷過可怕的瓶頸,而生命總會找到它自己的出路的,但很明顯的,這要犧牲掉現在存在的很多生命形式。很明顯的,那兒會一直有各種細菌、藻類,甚至蟑螂存在。我相信,哲水蚤將會在某些棲息地生存下去,而人類其實也是相當堅強的。我真正擔心的是會自我強化的反餽──它們可能早已經開始了。到了二○五二年,我相信,即使是最全心全意的樂觀者也將會了解到,人類正面臨嚴重的挑戰。但我也相信,不管在社會、技術和心理方面,我們仍然被禁錮在「一切如常」的舊思維裡。

因此,我也許會在二○五二年覺得自己很幸運,在那時候,我在地球上的日子即將結束──但卻可以看到我的曾孫能夠在院子裡玩耍,這會讓我感到有點兒安慰。

達格.賀森(挪威人,一九五六年出生)是生物學教授。他發表過多篇有關於演化和生態學的科學論文,包括氣候變遷問題。他也出版過幾本大眾科學書籍和文章,並且積極參與有關氣候變遷的公開辯論。  

我沒有理由,也沒有資格不同意「陷入困境的北極海域」所呈現的未來場景。真正讓我擔心的是,在讀到這篇短文描述全球暖化在這個特定生態系統──北極區──所帶來的種種驚人影響時,像這樣的「驚奇」,可能也正在我並不熟悉的其他生態系統裡發生。

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氣候變遷對各地區造成的影響,彼此之間是有很大的不同。整個場景的一端將是「新北方」──加拿大北部、阿拉斯加、西伯利亞、俄羅斯和斯堪的那維亞半島北部──將享受到很多好處:氣候變得較暖和,出現新的貿易航道,以及更快速的農業和森林成長。另一端則是地勢較低的島國,將會被海水所淹沒,而且沒有地方遷移他們的人民。介於兩端中間的,則是傳統生產糧食的地區,將會失去原有的雨水與陽光都很充足的穩定氣候型態──有些地區變得十分乾旱,有些地區又會變得太多雨水。

 

摘自《2052》,由商周出版。

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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氣候變遷讓缺水、淹水更嚴重,臺灣做好準備了嗎?——專訪水利署賴建信署長
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/10/31 ・3262字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文由 經濟部水利署 委託,泛科學企劃執行。

「30年後,我們將面對更嚴峻的缺水考驗。」水利署署長賴建信接受我們採訪時坦承地說。

水利署署長賴建信

近年,全臺西部地區都曾遇過「供五停二」的停水措施,,缺水問題更早已是全球問題。根據 2021 年發表在 Nature Communication 上的論文,2016 年全球有 9.33 億的城市人口面臨缺水問題,約為總人口的 12 %;依據過往趨勢推測,至 2050 年,全球將有 16.93-23.73 億的城市人口面臨缺水問題,相當於 2050 年總人口的 17%-24%。

為什麼全球缺水問題會如此嚴重呢?賴建信署長認為首要是「氣候變遷」改變了降雨強度與頻率,並舉生活中的經驗來說明氣候變遷:

「生活在臺灣地區的我們,會感覺到最近好像很久都不會下雨,然後不下雨的時候很熱,但一下雨,雨滴大到打在身上都會痛。」而近期紐約暴雨造成地鐵淹水癱瘓,也是氣候變遷造成的。

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氣候變遷讓降雨更加極端

賴署長說:「可以說以後的降雨會非常集中在特定某幾天。就像剛剛講的,就是突然暴雨,然後接下來一個大乾旱。 」

無論是缺水還是淹水,氣候變遷造成的影響都不容忽視,賴署長表示,不只是降雨頻率會更低,降雨地區也會更加不平均,降雨的強度也會有所提升。

依照聯合國政府間氣候變化專門委員會最糟糕的預測(SSP5-8.5),到了這個世紀中,臺灣暴雨強度會比世紀初提升 20%,世紀末會提升 40%,即便是最優預測(SSP1-2.6),也會在世紀中提升 15.7%。

據上所述,氣候變遷讓全人類無法迴避「降雨不均造成的地區性缺水」,以及「降雨強度提升造成的地區性水災」這兩個問題。雖然個人、企業與政府都為了減緩氣候變遷有所作為,但賴署長也表示,我們該「從科學擁抱殘酷現實,對未來做最壞打算」。

簡單來說,若所有締約國都遵守聯合國氣候變遷大會(COP)的決議完成減碳工作,那氣候變遷也只是不再加劇,並不會立刻恢復到過去的型態,而只要有其中幾項沒有達成,那全世界就得面對更嚴峻的情況。

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回到開頭賴署長所說的 30 年,我們還有時間做好基礎建設,降低氣候變遷對人民造成的影響。「從2016年開始,我們就思考這些問題,思考說臺灣未來面對的自然環境,我們應該如何因應、構築一個怎麼樣的未來。所以當時我們就開始思考包括區域調度、多元水源等相關計畫。」

賴署長提到的「區域調度」相關計畫,即是目前正在進行的「珍珠串計畫」。

地區性缺水解決方案—「珍珠串計畫」

「珍珠串計畫」預計把台灣西部像珍珠一樣珍貴的水源,用聯通管線串聯起來,讓珍貴的水資源可以妥為應用。

臺灣降雨時間和空間差異極大,桃園至屏東等西部地區,在 5 月至 10 月是豐水期,11 月到隔年 4 月是枯水期,然而北北基與宜蘭等東北地區,卻是完全相反,10 月至隔年 4 月有東北季風帶來的豐沛雨量,此時若能將東北地區的水調度至西部地區,將能緩解西部地區缺水。而未來面對更加極端的降雨情況,也能提供一定的支援。

珍珠串計畫的聯通管線預計將在 2028 年全數完成,而在 2021 年旱災中搶先開通的「桃園—新竹備援管線」,從桃園每日調度 20 萬噸的水給新竹,在旱災期間總計調度 2300 萬噸,約是 0.6 座寶山第二水庫的蓄水量,不僅讓新竹地區免於限水所苦,也讓新竹科學園區的科技業能維持生產。

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寶山第二水庫。圖/Wikipedia

不僅管線串聯,更要開創「多元水源」

有了聯通管串聯,就能解決缺水問題嗎?賴署長給出否定答案:「如果只有一種供水方式,突然有意外就完了。當然要有多股水源,多條管線。」

過往開發新水源,直覺想到的是蓋水庫,不過蓋水庫不僅要謹慎評估該地是否有充足水源,考慮安全性及經濟性是否合理,更要謹慎評估對環境生態的影響,通常一座水庫從規劃到興建完成,需耗時數十年的時間。

為了因應氣候變遷與逐步增加的用水量,水利署目前已朝「多元水源」的方式來尋找新水源,像是南化與寶山第二水庫藉由「溢流堰加高」擴增蓄水量,臺中水楠經貿園區淨化污水再利用的「再生水」,以及以及高屏溪的「伏流水」與新竹的「海淡水」,這些多元水源將與水庫水、川流水及地下水等傳統水源共同支撐起全臺用水。

此外,水利署也正想辦法讓洪水資源化,臺灣山高水急,大雨過後的洪水大部分都流向大海,只有少部分可被水庫收集,像是「河槽人工湖」就能增加收集水量,來供應日常使用,或補注超抽的地下水。

地區性強降雨解決方案—從「不淹水」轉變為「耐災韌性」

受氣候變遷影響,近年臺灣短延時強降雨頻率提高,低窪地區或排水系統也時常發生淹水,顯現目前臺灣防洪工程的不足。

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過去臺灣由於預算有限,治水策略多以建護岸、堤防或下水道為主,然而這種作法有其極限,即便已完成防洪工程的區域,也未必能面對未來極端降雨的情況,為此,水利署改變過往治水策略,從「不淹水」轉變為「耐災韌性、與水共生」,而在多年來中央與地方政府的聯合推動下,各地開始邁向「逕流分攤」的方式來治理水患。

「逕流」是指下雨時地表土壤無法吸收的水份,在地表形成的水流。「逕流分攤」是在淹水較為嚴重的河段,於新建(或改建)公共設施時,以不妨礙設施功能,建設洪水期間可收集逕流的滯洪池。此外,為提升土地耐淹能力,「出流管制」政策也要求開發單位,必須提升建築物的透水、保水與滯洪能力。

以日本東京鶴見川為例,由於東京市的發展,導致土地保水、滲透能力降低,洪水尖峰流量增加,更容易發生淹水。為此日本將橫濱日產體育館建置成兼具滯洪功能的公共設施,來應對鶴見川的洪峰流量,館場下方的滯洪池高度高達五公尺,平日則作為停車場使用。

橫濱日產體育館。圖/Wikipedia

「我們希望所有的土地都能更有效地利用,例如我們學校的操場,如果下面是一個蓄水池,那大雨下來是不是就不容易淹水了?」賴署長表示,近期開工的鹿港洛津國小的地下停車場兼滯洪池工程,正是「逕流分攤」的案例。

風暴將至,我們能做好準備嗎?

賴署長略為嚴肅地說:「我不期待氣候型態會回到 30 年前。」並重提了在 IPCC 的最優預測(SSP1-2.6)下,臺灣仍必須在 2050 年面對暴雨強度提高 15.7% 的情況。

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無論我們怎麼做,風暴已確定到來,那麼我們能事先做好準備嗎?賴署長說:「我認為我們能做到的,是使用適當的方法趨吉避凶。」隨著科學進步,模擬變得越來越精準,但終究還是預測,存在不確定性,雖然 2050 年最優預測是暴雨強度提高 15.7%,但上限呢?真的就只有前面提到的 20% 嗎?賴署長提醒我們要面對氣候變遷的現實,並在面臨風暴來臨之前做好準備,這個準備不只要能面對預估強度,更要有足夠的韌性,來面對超越預期的情況。

最後,賴署長說:「每個巨大的改變,一定是從一個微小的生活習慣,比如說開始固定運動,或是固定減少能源浪費。」也許現在看來微不足道的小動作,都將是未來的「重要一步」,就像蝴蝶效應一樣。

相信科學數據,擁抱不確定性,積極做出因應,這不僅是賴署長個人的想法,也是水利署全體的信念,唯有如此,才能在超乎預期的「風暴」來臨之前,做出最好的選擇。

參考文獻

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為什麼台灣文蛤是新的物種,古時候就住在台灣嗎?
寒波_96
・2023/06/15 ・3480字 ・閱讀時間約 7 分鐘

或許是台灣大眾對文蛤非常熟悉,所以 2023 年 4 月新聞報導「台灣文蛤」被認定為新的物種時,引發一波「蛤?」的熱潮。究竟文蛤有哪幾種,真的不一樣嗎?現在的台灣人會吃文蛤,古代人也會嗎?

三種文蛤大致的分佈範圍。圖/參考資料4

定義新的台灣本土物種

文蛤住在海岸附近,南亞、東南亞、東亞、東北亞到日本的沿岸,都能見到文蛤生存,物種不少,研究不多,分類有許多討論空間。

這項研究主要關注 3 個物種,包括住在日本、韓國的「麗文蛤(Meretrix lusoria)」,東亞偏北的「中華文蛤(Meretrix petechialis)」,以及全新定義,東亞南部與台灣的「台灣文蛤(Meretrix taiwanica)」。

台灣文蛤不只住在台灣,東亞沿岸也有,所以不算台灣特有種,不過可謂台灣的本土物種。

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遺傳上看,中國南北的文蛤各自成群,有所差異,為什麼以前沒有中國學者區分新物種?不清楚,或許是覺得同屬一個中國沒必要獨立,將其視為同一物種內的明顯差異。依照新研究,中國南部的文蛤將改名為台灣文蛤。

根據 CO1 基因建構的文蛤演化樹,中華文蛤、台灣文蛤彼此較為接近,和其他文蛤相比,兩者又與麗文蛤有較近的共同祖先。演化樹上其餘兩種為皺肋文蛤(Meretrix lyrata)、韓國文蛤(Meretrix lamarckii)。圖/參考資料5

這項研究使用外殼型態與 DNA 分辨不同文蛤。遺傳學標記是「CO1 Barcode」。CO1 全名 cytochrome c oxidase 1,是粒線體上的基因。

此基因在不同物種間的差異夠多,又沒那麼多(差異不多會分不清楚,可是倘若差異過多,同一物種內的變異也很大,就失去分群的意義,不適合用來鑑定)。儘管提供的訊息遠不如基因體全面,卻容易定序與分析,所以常常被用於鑑定與分類。

比對文蛤們的 CO1 基因序列,台灣文蛤、中華文蛤彼此最接近,不過兩群內皆明顯自成一群,也就是說台灣文蛤們獨立一群,中華文蛤們也自己一群,不論外貌如何,都可以明確區分出兩個物種。

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而麗文蛤們也自成一群,和兩者平行。被新定義為台灣文蛤的物種,和麗文蛤相比,遺傳上離中華文蛤更接近。因此可以確認台灣現今的文蛤,絕對不是以前長期認為的麗文蛤。

依照歷史記載,麗文蛤曾經在日治時代人為引進台灣,但是最近野外採集,都沒見到麗文蛤。

雖然顏色有深有淺,不過它們都是台灣文蛤。圖/參考資料1

蛤?台灣有或沒有哪些文蛤?

外觀方面,台灣文蛤的顏色與花紋變化多端,可是皆為同一物種。一般人不見得要像研究人員去野外廣泛採集才能體驗這件事,去點一盤或買一袋,應該也相當直觀。

神奇的是,其實 2020 年就有另一組學者,在另一篇論文中也將台灣文蛤定為新物種,建議命名為 Meretrix formosa(福爾摩沙文蛤)。不過這項研究沒有引起什麼關注,甚至被 2023 年的論文直接忽視。

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另外還有一個物種「Cytheraea formosa」,在公元 1851 年由英國學者 G.B. Sowerby II 命名。但是此一學名已經遭到取消,過往歸類為該物種的樣本學名應該皆為 Meretrix lusoria,也就是麗文蛤。

四款文蛤標本:A, Meretrix taiwanica 台灣文蛤。B, Meretrix petechialis 中華文蛤。C, Meretrix lusoria 麗文蛤。D, Cytheraea formosa 麗文蛤(已取消的舊名)。圖/參考資料1

台灣西部有一款很稀有的「虎斑文蛤(Meretris tigris)」。2019 年有一篇碩士論文《台灣養殖文蛤的遺傳多樣性及種原鑑定》(指導教授徐德華,研究生莊朝喜),主張虎斑文蛤不算一個物種,只是台灣的文蛤旗下一款。

這篇碩士論文沒有定義新物種,如果依照新分類,可以算是台灣文蛤的虎斑亞種(Meretrix taiwanica tigris)。

除此之外,現今台灣野外不只存在台灣文蛤,也採集到「韓國文蛤(Meretrix lamarckii)」。和麗文蛤相比,韓國文蛤與台灣文蛤的親戚關係更遠,明確為不同物種。兩者棲地也不同:韓國文蛤住在浪較大,純海水的環境;台灣文蛤則偏好坡度平緩的半淡鹹水河口。

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還有一種外觀與台灣文蛤類似的「普通文蛤(Meretrix meretrix)」,分布於東南亞,目前沒有在台灣見到。

台灣貝殼考古學

現今台灣本土的文蛤是台灣文蛤,但是古時候就存在台灣嗎?

台灣各地常常能見到遺棄大量貝殼形成的貝塚,考古遺址也出土不少貝殼,可見貝類是古代常見的資源,不過確認的文蛤並不多。另外更要注意,以前沒有台灣文蛤一說,時常將台灣的文蛤視為麗文蛤。

展示十三行遺址出土物品的十三行博物館的貝殼們。左上角的 1 號是文蛤,說明為麗文蛤,但是依照新研究似乎該改為台灣文蛤。
上圖的物種說明。

目前最清晰的紀錄來自新北市海邊的十三行遺址,根據水產試驗所的學者蕭聖代、莊世昌鑑定,這兒出土的文蛤應該是台灣文蛤。另外台北市的國立臺灣博物館,台中市的國立自然科學博物館蒐藏的標本,僅管以前有不同分類,其實也都是台灣文蛤。

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台灣北部,淡水河流域的十三行遺址是住海邊的人群遺跡,文蛤年代至少數百年。不過以常理推論,台灣文蛤應該更早以前就住在台灣,只是存在感不如很多種貝類。

除了文蛤以外,十三行遺址也出土過許多種貝殼,見證古代豐富的貝類生態,例如大蜆、紅樹蜆、牡蠣、黑鐘螺等等。

圓山遺址出土的大蜆。圖/參考資料6

至於台北市比較內陸的圓山遺址,儘管以貝塚出名,卻沒有出土過文蛤,主要貝類是十三行遺址也有的大蜆(Cyrenobatissa subsulcata)。圓山的大蜆貝殼最長可達 8 公分,約為成人手掌大。

隨著時代變遷,現今大蜆已經從基隆河流域消失,不再能大蜆身手。

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由考古研究看來,台灣這塊土地的過去與現在是延續的。古早人吃台灣文蛤與其他貝類,現代人也吃台灣文蛤與其他貝類。

劃重點:

  • 台灣現今的文蛤主要為本土物種「台灣文蛤」,也分佈於中國南部;台灣還存在另一物種「韓國文蛤」。
  • 同為台灣文蛤的不同個體,顏色與花紋變化大,有一款特殊的虎斑亞種。
  • 台灣文蛤與中國北部的「中華文蛤」親戚關係最接近。
  • 古時候台灣就存在台灣文蛤,但是圓山沒有,主要是已經滅團的「大蜆」。

延伸閱讀

參考資料

  1. Hsiao, S. T., & Chuang, S. C. (2023). Meretrix taiwanica (Bivalvia: Veneridae), a previously misidentified new species in Taiwan. Molluscan Research, 43(1), 12-21.
  2. Gwo, J. C., & Hsu, T. H. (2020). Ultrastructure of sperm and complete mitochondrial genome in Meretrix sp.(Bivalvia: Veneridae) from Taiwan. Tissue and Cell, 67, 101454.
  3. 台灣養殖文蛤的遺傳多樣性及種原鑑定
  4. 水試所鑑定養殖文蛤DNA 發現新原生種「台灣文蛤」
  5. 研究員為確認台灣文蛤物種翻遍河口養殖場 十三行博物館找貝塚標本
  6. 【國定圓山考古遺址】〈圓山貝塚,蛤?蜆!〉
  7. 臺灣貝類資料庫「大蜆」
  8. 國家文化記憶庫「大蜆」

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。