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來自潮間帶的控訴–專訪海生館研究員邱郁文博士

PanSci_96
・2013/07/30 ・3916字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 511 ・六年級

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採訪 / 王顥勳、P編

當都市裡的人類正在為房價高漲、都更問題而頭痛時,住在屏東後灣的寄居蟹也在被迫遷跟尋找新屋的流離顛沛中掙扎著,除了非洲大蝸牛換下的殼以外,海岸散落的寶特瓶、燈泡、甚至是水龍頭…都成了寄居蟹不得已的寓所。而為了改善這個情形,一級建築士…啊,不是,是海生館研究員,身為貝類專家的邱郁文博士。他除了持續調查問題的嚴重性以外,也號召發起了「捐螺貝給寄居蟹」的活動。我們來到高雄與邱郁文博士見面,希望聽取他多年以來工作、研究過程,發現海洋垃圾不為人知的各種問題。

在海洋研究的過程,發現垃圾愈來愈多…

邱老師準備到台北唸大學的時候,決定將飼養的烏龜帶到野外放生,卻發現附近的溪流已經受到汙染
邱老師準備到台北唸大學的時候,決定將飼養的烏龜帶到野外放生,卻發現附近的溪流已經受到污染

邱博士目前在海生館展示組負責典藏、研究的工作,內容不外乎和海洋生物有關的標本蒐集,並以蒐集貝類標本為主。因為軟體動物是背著碳酸鈣貝殼的動物,死後會留下貝殼,具有容易發現、容易保存的特性,與其他海洋研究比較起來,不論是業餘入門的海洋觀察,甚至專業學術的博物館典藏,這種有外骨骼的動物的研究都是比較容易進行的。

但是,隨著時間經過,研究人員能找到的標本卻愈來愈少。邱博士以他的實際經驗告訴我們,早期到海邊研究珊瑚、海葵或貝類,很容易就找到與研究相關的標本,可是從很多年前開始,他們慢慢發現,愈來愈難採集到活體實物與目標物種。而相反地,海岸與海面上開始累積了大量垃圾,並且有日益增加的趨勢。這個現象不只發生在個別海域,而是普遍存在台灣各地方。

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垃圾氾濫,使得海洋動物以垃圾為家
垃圾氾濫,使得海洋動物以垃圾為家

又例如研究過程使用動捕網採集所需樣本,由於動捕網的間隙密集,再加上海洋充斥著許多的人為垃圾,時常撈到海洋生物以外,諸如保麗龍、飲料杯的碎屑。它們在海洋中受到摩擦撞擊而變得細碎,有些微小程度甚至需要使用顯微鏡,才有辦法知道那是塑膠碎片;當然,一整塊的保麗龍、破碎的托架也在所多有,甚至在馬祖的小島上,可以見到中國大陸漂來的飲料瓶罐、洗衣粉袋。

一個架設在海邊、不起眼的網子,卻是海洋生物的隱形殺手
一個架設在海邊、不起眼的網子,卻是海洋生物的隱形殺手

這些海洋垃圾從哪裡來?

台灣近年來環保意識抬頭,資源回收、垃圾減量的確持續進步,可是海洋垃圾問題卻日益嚴重。邱博士告訴我們,其中的原因在於,雖然我們的家庭垃圾會妥善的打包處理,但海邊時常出沒的釣客,或者有些從事漁業工作、港邊工作的人,他們會習慣性地亂丟垃圾。如果去後灣可以看見漂白水的瓶罐,甚至是很新的罐子,它們來自釣客將漂白水灑在岩礁上,讓上面的環節動物吃到,再使用這些環節動物做釣餌,而漂白水使用完畢後,罐子通常是隨手一丟,接著再從包包裡拿出一罐威士忌開始釣魚,喝完往往也是丟在原地,不會順手帶走。

汙染物不只是廢棄物,還有許多意想不到的物質
污染物不只是廢棄物,還有許多意想不到的物質

一般人不會意識到,隨手丟下的垃圾會造成什麼結果。一個橡皮筋,可能很不巧套在一隻魚的嘴巴上,影響牠的生長與活動;一個塑膠袋,很可能被鯨魚、海龜誤認為是水母,並且吃進肚子裡面。科學家就曾經解剖一隻擱淺的小鬚鯨,發現牠的胃中竟然有八百公斤的塑膠袋!

除此之外,過去會政策性的海拋垃圾,像在小琉球、東引這些離島地方,沒有垃圾車、焚化爐等處理機制,當地的垃圾都是從海崖上直接將垃圾丟入海中。雖然現在已經不會這樣處理,但塑膠、保麗龍這種千年不壞的廢棄物,一旦丟進海裡肯定對海洋造成長期、嚴重的傷害。

廢棄的流刺網成為海洋動物的墳場
廢棄的流刺網成為海洋動物的墳場

另一方面,從更廣泛的面向來看,海洋垃圾是全球性問題,它沒有國界,不是台灣人做得好就會沒事。很可能在中國大陸的海邊丟下一個垃圾,順著洋流就漂到台灣來,是很常見的現象。我們可以在太平洋裡面,看到來自不同國家的大型垃圾,所以這不只是台灣人,而是全世界的人都必須正視的問題。

人類將垃圾丟進海洋,危害的不只是海洋生物,還有我們自己,以及我們的後代…

塑膠製成品含有塑化劑,經過海浪物理性的撞擊拍打之後,可能變得比浮游生物還小,是肉眼無法觀察的。而當生物覓食的時候,這些細小的塑膠就像包滿塑化劑的膠囊,一旦被魚兒吃下肚,就會在牠們體內釋放毒素,干擾內分泌系統。而且,這些物質在生物體內逐漸的累積,並跟著食物鏈一層一層散布,成為危害人體健康的環境賀爾蒙。

雖然無法直接從海洋垃圾找到證據,推論它們在人類身上造成什麼危害,但是從現代人的健康狀況,以及魚體裡面檢驗出來的有害物質,能夠間接證明人為垃圾被丟入海洋,再進到食物鏈循環所造成的影響。人類在食物鏈中屬於金字塔上層的消費者,日積月累地食用經濟性魚類之後,其結果可想而知,人體也一定會累積相當程度的有害物質。

當然,除了對人類健康會有影響,對整個海洋生態體系的影響也是很大的。曾經發現,海龜吃進了很多塑膠袋和鞋板,阻塞其消化系統,漸漸地因營養不良而死亡。如果這樣的事件大量發生在海龜,甚至其他物種身上,影響個體的生長與行為機制,最後個體的健康不佳會逐漸導致整個族群的衰敗,是一系列的影響過程。

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邱博士說:「如果海洋垃圾問題持續惡化下去,很可能未來的海洋,只剩下水母和垃圾。」因為海中的營養鹽會隨著垃圾變多而增加,在營養鹽增加的情況下,生產者和第一級消費者也會增多,進而增長水母的數量。如果吃水母的高級消費者大幅減少,會導致海洋生態的平衡機制失衡。所以,邱博士這般說法乍聽之下是危言聳聽,但事實上並非不可能。

淨灘、取締、教育?我們有辦法解決海洋垃圾的問題嗎?

邱博士和我們分享一個經驗:在某一天的中午時間,開車經過海岸公路,發現有人在岸邊違法排放廢棄物。他當機立斷打電話向相關單位檢舉,結果得到的回覆是,因為距離太遠,趕到該地需要一、兩個小時,抵達後對方早就離開了,根本無濟於事,所以希望他自己蒐證。

這個實例也顯示官方面對海洋垃圾問題的無奈。即使環保署每年都在各縣市做海洋污染管制的宣導,請民間環保公司執行海洋污染相關的調查與稽查計畫;委託管理顧問公司與河川局合作,進行污染防制的機動訓練;以及各地區的污染防制措施。然而,海域的範圍太過廣泛,國家所投入的資源又很有限,因此不論有關單位如何盡力防範,仍然無法有效的解決問題。

對邱博士而言,他能做的就是在課程教育上,試著讓大家了解海洋垃圾的嚴重性。他認為,現場教育是讓民眾了解海洋污染問題最有效的方式。以前在海生館上課,他會帶學員到漂亮的萬里桐,去看各式各樣的海洋生物。後來,他決定換個地方,去後灣的海邊,縮短看美麗生物的時間,而有機會看見充斥垃圾的海岸。很多學員對這些垃圾早就習以為常,卻不知道這些垃圾可能從某個漁船上掉下來,或者遠從菲律賓漂過來的。

如果看見有人在海邊亂丟垃圾,他當然會出言勸說,有時候卻會遇到不可理喻的人。例如海邊約會的情侶,把吃完的東西亂扔,博士上前勸阻,對方因為面子掛不住,不僅不理會還要動手打人。其餘狀況,通常外來遊客比較聽得進去,就真的會把東西撿起來,反而在地人最難勸說。因為他們在當地生活久了,已經很習慣這麼做,現在我們突然以外來人的身分,阻止他們長期以來的習慣,很難被他們接受。

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順帶一提,博士不贊成夏天時在各地海邊舉辦音樂祭。因為夏天的晚上,是潮間帶生物的活動季節,人群在海邊來來往往行走,很可能踐踏到這些生物。再者,舞台的聲光效果對於依靠視覺、聽覺活動的生物,也會產生影響,尤其現場表演的聲量跟音頻很強,帶給聽覺生物很大的刺激。還有,音樂祭一次來了上萬個觀眾,大家上廁所的排泄物最後通通都是倒進海裡,而政府也只重視活動的宣傳與執行成果,不會管排泄物最後如何處理。

聽完這些問題突然產生一股沉重的無力感。依照人類過往的歷史經驗,一個問題往往要造成顯著的危害以後,人們才會開始深刻反省過去所做所為的缺失,接著展開亡羊補牢的行動。而海洋垃圾是個正在發生的問題,或許它還沒有嚴重到影響整體人類文明的生存,所以不被人們重視,到現在沒有獲得妥善的解決。然而,等到出現嚴重的危害,勢必已經造成犧牲,那結果會是什麼?這問題,或許唯有直視它的嚴重性,並且廣泛的讓多數人產生危機意識,才會有改變的契機吧。

最後,如果你也希望幫上寄居蟹一點忙,除了絕對不要製造海洋垃圾、不要撿拾或購買貝殼以外,也可以響應邱博士的計畫。請參考:螺貝類的清洗方式、以及怎樣的殼才是對的殼

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人體吸收新突破:SEDDS 的魔力
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/03 ・1194字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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本文由 紐崔萊 委託,泛科學企劃執行。 

營養品的吸收率如何?

藥物和營養補充品,似乎每天都在我們的生活中扮演著越來越重要的角色。但你有沒有想過,這些關鍵分子,可能無法全部被人體吸收?那該怎麼辦呢?答案或許就在於吸收率!讓我們一起來揭開這個謎團吧!

你吃下去的營養品,可以有效地被吸收嗎?圖/envato

當我們吞下一顆膠囊時,這個小小的丸子就開始了一場奇妙的旅程。從口進入消化道,與胃液混合,然後被推送到小腸,最後透過腸道被吸收進入血液。這個過程看似簡單,但其實充滿了挑戰。

首先,我們要面對的挑戰是藥物的溶解度。有些成分很難在水中溶解,這意味著它們在進入人體後可能無法被有效吸收。特別是對於脂溶性成分,它們需要透過油脂的介入才能被吸收,而這個過程相對複雜,吸收率也較低。

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你有聽過「藥物遞送系統」嗎?

為了解決這個問題,科學家們開發了許多藥物遞送系統,其中最引人注目的就是自乳化藥物遞送系統(Self-Emulsifying Drug Delivery Systems,簡稱 SEDDS),也被稱作吸收提升科技。這項科技的核心概念是利用遞送系統中的油脂、界面活性劑和輔助界面活性劑,讓藥物與營養補充品一進到腸道,就形成微細的乳糜微粒,從而提高藥物的吸收率。

自乳化藥物遞送系統,也被稱作吸收提升科技。 圖/envato

還有一點,這些經過 SEDDS 科技處理過的脂溶性藥物,在腸道中形成乳糜微粒之後,會經由腸道的淋巴系統吸收,因此可以繞過肝臟的首渡效應,減少損耗,同時保留了更多的藥物活性。這使得原本難以吸收的藥物,如用於愛滋病或新冠病毒療程的抗反轉錄病毒藥利托那韋(Ritonavir),以及緩解心絞痛的硝苯地平(Nifedipine),能夠更有效地發揮作用。

除了在藥物治療中的應用,SEDDS 科技還廣泛運用於營養補充品領域。許多脂溶性營養素,如維生素 A、D、E、K 和魚油中的 EPA、DHA,都可以通過 SEDDS 科技提高其吸收效率,從而更好地滿足人體的營養需求。

隨著科技的進步,藥品能打破過往的限制,發揮更大的療效,也就相當於有更高的 CP 值。SEDDS 科技的出現,便是增加藥物和營養補充品吸收率的解決方案之一。未來,隨著科學科技的不斷進步,相信會有更多藥物遞送系統 DDS(Drug Delivery System)問世,為人類健康帶來更多的好處。

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經濟重要還是環境重要?明朝末年發生了什麼事?氣候如何影響國家?——《價崩》導讀
衛城出版_96
・2024/05/07 ・4105字 ・閱讀時間約 8 分鐘

眼皮底下的事實:環境史研究者看《價崩》

洪廣冀(臺灣大學地理環境資源學系副教授)

著名的漢學家卜正民以如下段落為《價崩:氣候危機與大明王朝的終結》一書定調:

生活在這個時代,我們彷彿逃不出莫測變幻的手掌心。變化讓人這麼痛苦、氣餒,為了安慰自我,我們便告訴自己:當代的生活特徵就是接連不斷的變化,正是這種不穩定,讓世界變得比以往更複雜。

他告訴我們,作為一個「長壽之人」,「過去十年來,氣候變遷、物價通膨,以及政治豪奪的速度與規模」,他認為也是前所未見。只是,作為一個歷史學者,他還是想問,若我們放大時空的尺度,當代人在過去十年來經歷的變化,真的是前所未見嗎?他的答案是否定的。在一六四○年代早期的中國,也就是明朝末期的中國,是一個連「生存條件都被剝奪,平安度日的尊嚴都被否定的時代」,因為「大規模的氣候寒化、疫情與軍事入侵,奪走數以百萬計的人命」。

在一六四○年代早期的中國,也就是明朝末期的中國,是一個連「生存條件都被剝奪,平安度日的尊嚴都被否定的時代」,因為「大規模的氣候寒化、疫情與軍事入侵,奪走數以百萬計的人命」。
圖/unsplash

藏在眼皮下的事實是什麼?小冰期如何發生?

一六四○年代初期的中國發生什麼事?這便是卜正民試圖回答的問題。他反對傳統史學的兩大見解:一者是訴諸人禍,即訴諸當時宮廷內的派系鬥爭,統治階層道德淪喪,導致民不聊生;二者是訴諸十六至十七全球的白銀貿易,即當時從美洲與日本湧入中國的白銀,造成物價波動與社會不安。卜正民認為,訴諸人禍與貿易會讓我們看不見「藏在眼皮底下的事實」:小冰河時期(簡稱小冰期)。

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廣義地說,小冰期是從十四世紀至十九世紀初期的地球寒化現象,氣溫平均掉了攝氏兩度。乍看之下,攝氏兩度的溫差或許微小,但對作物而言,這樣的溫差已經足夠讓作物減少一次收成,或根本無法收成。再者,必須注意,兩度的溫差是「平均」,即可能是極熱與極寒的氣溫交錯變化造就此兩度溫差。這確實也是在小冰期中發生的事。

地球科學家推測,寒冷的氣候讓兩極的冰山範圍擴張,讓海水變得更鹹,也就是變得更重,影響洋流的流動方式,從而牽引了大氣與洋流間的循環。影響所及,所謂「聖嬰-南方震盪現象」(El Niño-Southern Oscillation, ENSO,即傳統上所說的「聖嬰現象」加「反聖嬰現象」)變得格外激烈,乾旱、水災等極端氣候頻傳。不僅如此,地球科學家也指出,小冰河期也是火山活動格外頻繁的時期。火山噴出的煙塵,遮蔽了太陽輻射,更加速了地球的寒化。

地球科學家推測,寒冷的氣候讓兩極的冰山範圍擴張,讓海水變得更鹹,也就是變得更重,影響洋流的流動方式,從而牽引了大氣與洋流間的循環。
圖/unsplash

小冰期的起因為何?目前普遍接受的見解是太陽活動改變。此外,也有研究者指出,這與所謂歐洲人「發現」新大陸有關。受到所謂「哥倫布大交換」的衝擊,美洲原住民大量消失,森林擴張,吸收大量二氧化碳。眾所周知,二氧化碳是溫室氣體;二氧化碳濃度的減低,讓大氣保溫的能力下降,與前述太陽活動與火山噴發的效果耦合,讓寒化成為不可逆的過程。總之,我們現在已經知道,地球是個混沌系統,牽一髮不只動全身,甚至整個身體都會分崩離析。

回到《價崩》這本書。卜正民指出,明朝的存續時間(一三六八至一六四四年)即落在小冰期,並成為明朝覆亡的主因。他將小冰期之於明朝的影響分為六個泥沼期:一、永樂泥淖期(一四○三年至一四○六年)。二、景泰泥淖期(一四五○年至一四五六年)。三、嘉靖泥淖期(一五四四年至一五四五年)。四、萬曆一號泥淖期(一五八六年至一五八九年)。五、萬曆二號泥淖期(一六一五年至一六二○年)。六、崇禎泥淖期(一六三八年至一六四四年)。

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永樂泥淖期欠缺災荒記載,景泰泥淖期以饑荒收尾,嘉靖泥淖期氣候異常乾冷,萬曆一號泥淖期爆發饑荒、洪水、蝗災與大疫,「人民相食,枕籍死亡」;萬曆二號泥淖期的乾旱與水災頻繁,饑荒再度爆發,「朝廷賑濟的請願如潮水湧來」。崇禎泥淖期是明代乃至於「整個千年期間最慘痛的七年」,「米粟踊貴,餓殍載道」。一六四四年四月末,闖王李自成兵臨北京,致書要求崇禎帝歸順。崇禎不從,在命皇后、貴妃與女兒自盡後,他爬上皇居後的煤山,自縊身亡。李自成稱帝後,滿人入關,將中國納入大清國版圖。

不可忽視的幽靈?拔除合理征服者的解釋,明朝滅亡原因還有哪些?

如此的歷史解釋是否會流於環境決定論?卜正民的回答是:「如果環境決定論的幽靈就在門外徘徊,我也不會在分析時將其拒於門外。」那麼,是什麼讓寫出《縱樂的困惑》、《維梅爾的帽子》等名著的歷史學者相信環境的決定作用?答案就是糧價。

卜正民先生像。
圖/wikipedia

以他的話來說,「太陽能與人類需求的關係,是透過糧價調節的。從景泰年間到崇禎年間,糧價在五次環境泥淖其中激增,每一次都把價格多往上推一截,這樣的事實也說服我必須採用氣候史的大框架。」卜正民表示,「一旦經濟體仰賴太陽輻射為能源來源,那麼無論大自然是幽而不顯還是顯而易見,都必然是社會或國家生命力的決定因素。」

在結語「氣候與歷史」中,卜正民再次反駁那些把明朝覆滅推給「失德」的見解。他認為,這種論調是「合理化明清兩朝遞嬗的過程」,且「編出這種敘事並為之背書的,就是征服者」。他強調,「明朝的滅亡固然不能推給災荒糧價,但講述崇禎末年重大危機時不把氣候因素納入考慮,那簡直就像莎士比亞所言,宛如癡人說夢,充滿著喧譁與騷動,卻沒有任何意義。」

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然而,不至於將環境決定論「拒於門外」是一回事,認為社會變遷就此被環境「決定」,又是另一回事。卜正民並不認為,面對氣候因素帶來的種種挑戰,明朝各級官員只能雙手一攤,感嘆天要亡我,不做任何努力。就如其他生活在小冰期的人們一般,卜正民認為,明朝人建設基礎設施、育種、建立制度、開發新科技與控制生育力等;但問題是,一六三○年代晚期的種種災害,並未催出社會的適應力,反倒是摧毀其適應力。

拜此時勃發的火山活動與激烈的聖嬰-南方震盪現象「之賜」,不論是政府還是市場,都變不出糧食。卜正民認為,至少在前五個泥淖期,明朝人還是表現出相當的韌性,努力予以調適。然而,進入崇禎泥淖期後,春夏乾冷,田地龜裂,運河無水。當每公斤的米得需要兩千五百公升的水,而老天爺就是不願意降下一滴雨時,糧食供應體系就此崩潰,連帶把物價與政治體系拖下去陪葬。

是誰忽略了眼皮底下的事實?這段歷史帶給我們什麼警訊?

回到卜正民所稱的「眼皮底下的事實」。我們要問,是誰忽略了這項事實?誰是這對眼皮的擁有者?卜正民的答案有二。一則是以研究社會、政治與環境變遷的人文社會科學研究者。以小冰期的相關研究為例,他表示,當他開始研究明代中國糧價變異與氣候變化之關係時,驚訝地發現,「其他地方的環境史對糧價幾乎不提」。與之對照,精通糧價的歷史研究者,如不是太快地把糧價理解為「公平交易」的指標,便是視之為社會關係的一環,忽略了糧食必得是在特定的環境條件下孕育出來的。

另一個忽略氣候或環境此事實者便是卜正民的同代人,也就是在閱讀這本書的你我。現代人對物價飛漲的關注程度遠比全球暖化、極端氣候與環境破壞來得高;畢竟,前者是切身之痛,後者則相當遙遠,是北極熊與紅毛猩猩的事。
圖/unsplash

另一個忽略氣候或環境此事實者便是卜正民的同代人,也就是在閱讀這本書的你我。現代人對物價飛漲的關注程度遠比全球暖化、極端氣候與環境破壞來得高;畢竟,前者是切身之痛,後者則相當遙遠,是北極熊與紅毛猩猩的事。然而,卜正民的分析告訴我們,即便明代中國離現在相當遙遠,所謂的小冰期至少也是一百五十年以上的事,但物價恐怕還是可作為某種氣候指標。換言之,若人們以關心物價的熱誠來關心環境,面對當代的環境危機,說不定人們多少可找出個解方。

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此外,讓人心生警惕的是,卜正民告訴我們,小冰期多少是個漫長的地球系統變化。小冰期本身並未造成明朝衰亡,是相伴的極端氣候摧毀了明代社會的韌性與調適。他也認為,面對小冰期、火山噴發與聖嬰-南方震盪現象誘發的極端氣候,從後見之明來看,明朝人也做了他們可以做的,但也只多苟延殘喘了七年,且還是生存條件都被剝奪、生活尊嚴都被否定的七年。

那麼,當人類誘發的氣候變遷可能已加劇了聖嬰-南方震盪現象,讓去年(二○二三年)夏天成為有紀錄以來地球最熱的夏天,而極端氣候彷彿成為日常,人類還有多少時間可以調適?如果說明朝多少是被地球系統的正常運作摧毀,當今地球系統的異常,是人類自己造成的,數百年後的歷史學家,在回顧這段歷史時,恐怕無法如卜正民對待明朝人一樣地寬厚,只能說這是咎由自取。諸如此類的思考,都讓《價崩》有了跨越時代的現實意義。

畢竟,明朝人不是外星人,他們跟我們都生活在同一個地球上。

——本文摘自《價崩:氣候危機與大明王朝的終結》,2024 年 05 月,城出版出版,未經同意請勿轉載。

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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。