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年年有魚,是森林與大海 愛的心願

eeft_96
・2014/02/06 ・3378字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 474 ・五年級

 FC 年年有魚 (2)

年節期間,除了遊樂區的花季,年菜也與森林息息相關:白鯧現撈價每公斤破兩千元的天價,烏魚子也比去年漲三成。「年年有餘」的願望,已真的要變成「年年有魚」的祈求了。驅動這價格背後的,除了盤商的操控、陸客的掃購,根本問題更在中大型經濟魚種的銳減,野生烏魚不來就是不來。若討論如何改善這些根本的惡化,森林健康的維護其實也參上一腳

海岸林是漁業的土地公

森林對於漁業的貢獻,不是那麼顯而易見。但早在百年前的日治時期,就有因為滋養漁業的需求,而劃設不能破壞的法定保安林,這一類的保安林稱為漁業保安林(日文「魚つき保安林」),除了早年漁民即知道海灣及河岸的森林有聚魚效果之外,森林對暴雨及海浪沖蝕的抵抗,也使漁場附近的水質得以維護,港口周遭的地形不被破壞。現在這些保安林分佈在漁港及河口海岸,也常以紅樹林的樣貌出現。

FC 年年有魚 (12)
日本至今仍相當重視漁業保安林,並持續有各種論述。
(圖片出自「宮城の新聞」及「OPRF海洋政策研究財團」)

在台灣西部盛行的沙灘與泥灘海岸,有潮起潮落的海浪拍打,有隨著雨季旱季變化的淡水注入,形成穩定但帶有鹽度及水位節奏變化的環境。濱海的耐鹽的紅樹林不但形成立體的生物棲息環境,供許多蟹貝魚蝦有多藏產卵育幼的環境之外,同時也是整個食物網的最基本。這裡的動物並不是啃食海岸樹林的葉子,而是依賴它掉落水中的葉片花果,分解後的有機碎屑成為沙蠶、線蟲、小魚、小蝦、及螺貝類的食物來源;或更加分解成營養鹽,提供了懸浮在海中或附著在樹林上的藻類的營養來源,再被藤壺、牡蠣、海瓜子等利用。

FC 年年有魚 (1)
泥灘地上的紅樹林是大海生產力發動機。

而南端珊瑚礁岩環境的底質沒有像泥灘沙灘那麼好的保濕效果,對於許多潮間帶的動物來說,要度過退潮時分的驟然乾燥,得靠海岸林植物在礁岩錯綜複雜中的枝幹根系,這裡形成的濕潤潮洞是最好的「避乾港」。溫暖的海水加上茂密的海岸林可以產生相當高的生產力,恆春半島像香蕉灣那樣的熱帶海岸林,是全球陸蟹物種多樣性最高的地方。這些蝦兵蟹將們剛出生時的蚤狀幼蟲,也是近海魚類的食物來源。

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礁岩上的的海岸林也提供許多半水域生物的多元棲地,增加潮間帶上下的生產力。

河岸與上游森林造就海中營養的交換場所

FC 年年有魚 (6)
洄游的大尾鱸鰻也需要從森林到海洋的健康。

台灣島東岸一路到北的岩岸陡降地形,除了黑潮及湧升流決定海洋中的生產力之外,在大山與大洋間的短急小溪流,是大多數洄游魚蝦蟹螺必經的生命孔道。有的上溯產下愛的結晶,有的來這裡轉大人,有的下海延續下一代。來來往往的生命,都需要有森林保護的乾淨溪流,也需要來自森林落葉落花落果及各種小動物殘骸的碎屑,或分解在土壤中的營養。東北角浪花拍岸的礁岩上,每到這個東北季風吹拂的季節就會亮綠了起來,還聚集眾多逐浪釣客,這也是靠著乾淨的河溪從森林攜出適量的營養,滋潤出冷涼水溫下繁茂一季的綠藻褐藻,才造就東北角磯釣的盛況。

FC 年年有魚 (4)
森林透過河溪,提供海洋營養。完整海報見【註2】。

而全島海岸間的河口環境,都是森林與海洋的握手的地方。全球大約八成的商業用魚類,在生活史的某個階段依賴這樣的河口環境:有的在這裡出生、有的在這裡度過脆弱的浮游階段、有的在這裡產卵、還有的每天都在這裡進進出出,隨著帶鹽的潮水往內陸吃頓比海中還豐盛的大餐。這個豐盛一方面因為河流攜帶了陸地適量的營養,以及在一段段河流生態系中長大的水生動物們;一方面也因為森林調節出源源不絕的水量,和不會黃沙濁濁的水質,讓在河口有諸多生命繁衍利用,進而交融出更多的生命,再各自往山上走,往海裡去。

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海洋資源的源頭,在河口與森林資源相交匯。完整海報見【註2】。

從山林到河海的一體資源

因為這些關連,百年前就有為了漁業而保護的森林,反倒是百年後,我們常為了特定的景觀審美觀,以及開發的短期經濟利益,忘了這些河岸海岸森林的重要,也忘了上游森林一樣對海洋造成影響。森林的改變間接但長久地傷害了海洋資源,成為魚價飆漲的幫凶之一。

FC 年年有魚 (9)
牡蠣爺爺相信有健康的森林才有豐收的牡蠣,發起造林護林運動。
(圖片出自gov-online.jp)

2011年聯合國森林論壇(UNFF)表揚10位首屆國際森林英雄,當中赫然有位生活生產都在海邊的漁民特別受矚目。這是日本宮城縣經營牡蠣養殖場的山重篤,被稱為「牡蠣爺爺」,在他自1989年發起「森林是大海的戀人」上山造林活動之後,每年六月氣仙沼灣的漁夫們,都會帶著當地居民及學生一起上山照顧森林。因為他們知道山上森林的自然廢棄有機物,會變成養分進入小溪流,再由河川送往大海,因而使袤廣汪洋有了生命力,人們才得以年年有魚有牡蠣【註1】。

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牡蠣爺爺做的不是研究,但他們的行動卻如暮鼓晨鐘敲醒了大家:原來漁業的永續也需要照顧到森林!因為河溪這條臍帶是一條水輸送帶,交換的養分全部來自陸地及海底岩體,有了基礎的養分與種源,才靠著陽光靠著海中的地層裂隙的能源,再滋生更上層我們看得到的漁產供應人們食用。

FC 年年有魚 (5)
【上山種下一棵樹】書中,跟著營養鹽「黃腐酸」,從森林旅行到海洋、到餐桌。
(出自小天下出版社)

如今我們富足到卻只剩天價的魚,除了諸多複雜的海洋破壞與全球暖化的影響,還有諸多來自陸地的衝擊卻常被人們忽略。河溪原本是由錯落的石頭泥沙及兩岸森林所共構的「有生命臍帶」,當中諸多大大小小又來來回回的動植物們,也共同組成了這生命的活力機制;現在卻多半成了沒有生命的人造下水道,因而靠著這些生命的吃與被吃、生與死的過程中,靠著交換營養能量而累積起來的食物網不見了。森林的縮減與開發,也造成山壁土砂的崩落或沖蝕直接進入這溜滑梯般的下水道,有的讓流入海洋的水質不再清澈,且有太多土中營養來不及被生命利用,加上城鎮農地的污水排放,共同形成海洋中一區區的優養化卻貧瘠的死區:這裡多的是大魚無法直接利用的水中游離營養或化學污染,少的是能串起食物鏈的浮游動物與中小型水生動植物,有的地方藻類高密度生長耗盡水中氧氣,走到這一步還想年年有魚,難上加難!

FC 年年有魚 (10)NEW
紅黃色的浮游植物高密度區,顯示河流攜出的營養鹽是海洋食物網的源頭。
(出自「挑戰海洋盡頭行動議程」五南出版社中譯版) 

森林是大海的戀人,河溪牽起中間的紅線。

森林是大海的戀人,河溪牽起了紅線,那麼愛的結晶呢?

不用天價的白鯧是愛的結晶,牠們分佈在西部及北部沙泥底質的近海,除了過度底拖與捕撈的壓力之外,白鯧覓食所維生的浮游甲殼類,需要來自健康森林與河溪的營養。想繼續守信的烏魚也是愛的結晶,牠們習慣了森林季節性地釋放足夠的淡水量,也習慣了在營養豐富的河口底泥濾食矽藻;過去守信用地來到台灣南部,還需要適當鹹淡水比例及水溫差異所驅動的洋流。

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我們過去餐桌上年菜的豐饒,也都是森林與海洋愛的結晶,這些營養與能量上愛的禮物,被稱為森林生態系對海洋及河溪生態系的「支持服務(supporting service)」,而森林長期對氣溫、雨量、河溪水質水量的「調節服務(regulating service)」,更是對大海的悉心呵護。

然而這段上億年的亙古戀情能否繼續,現在都將掌握在我們手中。為了海洋資源的生態功能完整性(ecological functional intactness),為了還能年年有魚,我們需要水域及陸域的整合不切割,從森林到海洋的整體新治理。

FC 年年有魚 (8)
森林退化將導致營養鹽的出流失衡,讓愛的禮物變成災難。

註:

  1. 牡蠣爺爺的觀點已繪製成繪本《上山種下一棵樹》,中文版由「小天下出版社」出版。
  2. 台灣版「森林是大海的戀人」海報,可至【森林我的家】點選下載

 

 <<本文同步刊載於「森林我的家」部落格,與林務局合作刊登>>

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人禾環境倫理發展基金會成立於2007年,以「推動體制內環境教育的落實」、「推動環境學習中心的建構」和「擴大社會對永續環境議題的關注和參與」為願景,持續致力於各式環境學習中心場域之教育推廣與經營管理工作,運用各種媒介平台,向大眾推廣大自然服務及水資源等主題的重要性,並持續累積發展不同主題之環境教育教材供教育單位使用。

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不是不會髒,而是更難沾:耐污馬桶的表面科學
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/09/22 ・3364字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 Panasonic 合作,泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享,不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上,「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水,但過不了幾天,馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑,甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢(黏質沙雷氏菌)。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」,讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看,世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制,並非打造完全不沾染髒污的材質,而是調整表面的物理與化學屬性,使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力,透過日常水流沖刷,便能輕易地將髒污帶走。

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為什麼垢「黏不住」? 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」,我們得先像偵探一樣,拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇:

  1. 水垢與礦物沉積*1:我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時,這些離子會逐漸結晶析出,變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
  2. 生物膜與有機物*2:包含尿液中的無機鹽、油脂殘留,以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物,所組成的黏滑防禦大本營。
關鍵不是沖水,而是「這些污垢如何抓住表面」

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」,前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼,材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢?答案就藏在「表面能(Surface Energy)」與「濕潤性(Wettability)」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時,水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠,還是迅速攤平開來?這取決於表面的特性:

  • 疏水路線(Hydrophobic)*1:具備低表面能的疏水表面,能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠,當水珠滾動滑落時,就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走,這就是著名的「自清潔效應」。
  • 親水路線(Hydrophilic / Superhydrophilic)*2:相反地,極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子,在材料最外層形成一層薄薄的「水化層(Hydration Layer)」。這層水化層就像是實體的液體盾牌,讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底,只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻:傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆,髒污就像攀岩者,需要找到落腳點並用力撐住才能攀附;而我們做的是抽掉把手點,或是在把手上塗上潤滑油,讓髒污找不到施力點,自然難以停留。

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材料科學的核心:想辦法讓污垢「抓不住」

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢,下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢,在微生物學中被稱為「生物膜(Biofilm)」。細菌並不是孤立生長的,當單顆細菌落在表面後,如果覺得環境舒適,它就會開始分泌胞外聚合物(EPS),這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起,並築起堅固的防禦堡壘,這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出,要阻止生物膜形成,除了化學上的抗菌,材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論(Attachment Point Theory)」:

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  1. 粗糙與微孔洞表面:如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞,細菌(體積通常約 1 到 3 微米)就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點,還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
  2. 極致平滑與微結構表面:相反地,如果材料表面做到極致平滑,完全沒有微米級的缺陷;或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構,細菌的足跡構造(如鞭毛或纖毛)就無法在表面找到穩固的「接觸附著點(Contact Points)」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時,它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外,現代衛浴結構在設計時,也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角,等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

阻止細菌、生物膜找不到「落腳點」

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何,我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系:【材料層(低附著力)】+【結構層(無縫平滑)】+【動態流體層(泡沫與水流剪切力)】= 高效清潔!

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例,就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表:

1. 材料層:有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」(以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料,這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩)。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性,水滴不易長時間攤平停留;材質堅固、不易破裂,耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試,這種素材配合泡沫洗淨,在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌,從源頭阻斷細菌定殖。

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2. 結構層:無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上,A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計,減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫,並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計:

  • 泡沫防護:在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層,有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺;
  • 外圍防護:馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔,防止液體延著外壁滴落至地板;
  • 測漏防護:便座與馬桶本體採用不外露的防護設計,避免液體從縫隙飛濺滲漏。
Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶

3. 動態流體層:雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時,A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污,再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙,徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著,配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」,利用旋轉產生的流體剪切力,一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外,Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技,釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污,維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆,但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計,到微觀幾何的附著點控制,再到流體力學的水流沖刷,一座現代抗污馬桶的演進,縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而,A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破,展示了材料科學的另一種聰明思維:不靠強酸強鹼硬打,而是透過物理與化學邏輯,將「污垢固著」的機率降到最低。

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當材料科學與現代衛浴技術結合,刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持,我們得以從繁重的家務勞動中解放,享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文:A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文:Brushing up functional materials

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為什麼烏魚子是冬天的食物?關於「烏金」帶來的海產文化!——《一午二紅沙,三鯧四馬鮫》
貓頭鷹出版社_96
・2023/03/01 ・1815字 ・閱讀時間約 3 分鐘

有位朋友大概是想到「墨」和「烏」都是黑的意思,就問我:墨魚也叫烏魚?

我說,不是啦!墨魚是烏賊,烏魚是烏魚子的媽。

我這樣說,他就聽懂了!為什麼呢?因為在台灣,很常看到烏魚子,卻較少看到烏魚。

先民以來的傳統名餚

烏魚最有價值的部位是母魚的卵巢,可鹽漬、曬乾做成名貴的「烏魚子」(台語音oo-hî-tsí)。公魚的精囊則稱為「烏魚鰾」(台語音oo-hî-piō,鰾也寫作膘),一般是直接生煮,也是高貴的食材。

烏魚取出卵巢、精囊後,稱之「烏魚殼」,價值就低了,可煮成烏魚米粉、麻油烏魚等。以前的野生烏魚非常美味,成為很多人童年的美食回憶,但現在大多是養殖烏魚,魚腥味較重。

台灣先民很早就知道烏魚子的美味。台灣清代方志:「子成片,下鹽曬乾,味更佳。」「其子整片下鹽,以石壓之,曬乾,可焙為酒品。」

日本時代台南文人連橫《臺灣通史》說得最清楚:「烏魚之卵,結為一胎,略分為二,長及尺,重十餘兩。漬鹽曝乾,以石壓之至堅,可久藏。食時濡酒,文火烤之,皮起細胞,不可過焦,切為薄片,味極甘香,為臺南之珍饈。」

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烏魚子是常見的高貴食材。圖/wikipedia

日本也有烏魚子,但產量少而較小。日本人一樣視烏魚子為珍貴的禮物和食物,日文稱之カラスミ(karasumi),這是「唐墨」二字的訓讀音:「唐」訓讀から(kara),「 墨」訓讀すみ(sumi)。日本人覺得烏魚子的形狀很像從中國傳來日本的墨,所以稱之「唐墨」。

根據中研院《臺灣魚類資料庫》,「鯔科」的「鯔」俗稱烏魚、信魚,最大體長可達一公尺。

「鯔」是什麼意思?「鯔」本指江河之魚,明李時珍《本草綱目》:「鯔,色緇黑,故名。」緇是黑色的意思,因此鯔魚的本意就是烏魚,以魚背烏黑而得名。

《噶瑪蘭廳志》(一八五二年):「烏魚,鯔魚也,本草作烏魚.產於溪池者曰溪烏、池烏,產於海者曰海烏。臺地冬港俱有,冬至前到,味甘嫩;冬至後散子回頭,則瘦而味淡。」

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台灣的「烏金」產業

這段話也解釋了何以烏魚又叫「信魚」,守信的魚。烏魚是洄游性魚類,每年冬季隨北方的大陸沿岸流(親潮)從台灣海峽南下避冬,並在南台灣海域產卵。根據台灣文獻記載,烏魚一般在冬至前十日至台南,稱「正頭烏」,魚肥而味美,魚卵和魚鰾飽滿;產卵後自恆春北返,稱「回頭烏」,魚變瘦、味道也差了。

所以有一句台語俚諺:「冬節烏,較肥豬脚箍。」冬至(陽曆十二月二十二日或二十三日)的台語叫「冬節」,冬至的烏魚比豬腳還要肥美。還有一句「鹹水烏,較贏雞肉箍」,意思是海裡的烏魚比雞肉還要好吃。

早在十七世紀荷蘭人統治台灣之前,就有閩、粵沿海漁民前來台灣本島和澎湖捕捉烏魚,最早只在冬天作季節性停留,後來又兼農作,才逐漸定居下來。所以有人說,台灣漢人移民最早是被烏魚吸引來的,烏魚就是「烏金」。

冬天的烏魚子較肥美,因此通常會在冬季收成。圖/wikipedia

台灣的烏魚產業,從荷蘭時代就開始對漁民徵什一稅(十分之一),後來明鄭、大清時代也都跟進。清代方志記載:「官徵稅,給烏魚旗,始許採捕。」清唐贊袞《臺陽見聞錄》(一八九一年):「旗以白布為之,書『烏魚旗』字,並船戶姓名,鈐蓋縣印,插於船首,出海採捕,土人謂之『討烏』。」

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自一九九〇年代以來,由於氣候暖化、海水溫度升高,烏魚南下台灣海峽時間變晚,加上中國東南沿岸漁民搶先在台灣海峽北方攔截,造成台灣野生烏魚捕獲量日漸減少,卻因此帶動了台灣烏魚養殖業的興起。現在台灣的烏魚子大都來自養殖烏魚,產量和品質都很穩定,頗受歡迎。

今天台灣市面上的烏魚子,有野生、進口、養殖之分,仍屬高價禮品,一樣是台灣料理的名菜。

——本文摘自《一午二紅沙,三鯧四馬鮫》,2023 年 2 月,貓頭鷹出版,未經同意請勿轉載。

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貓頭鷹自 1992 年創立,初期以單卷式主題工具書為出版重心,逐步成為各類知識的展演舞台,尤其著力於科學科技、歷史人文與整理台灣物種等非虛構主題。以下分四項簡介:一、引介國際知名經典作品如西蒙.德.波娃《第二性》(法文譯家邱瑞鑾全文翻譯)、達爾文傳世經典《物種源始》、國際科技趨勢大師KK凱文.凱利《科技想要什麼》《必然》與《釋控》、法國史學大師巴森《從黎明到衰頹》、瑞典漢學家林西莉《漢字的故事》等。二、開發優秀中文創作品如腦科學家謝伯讓《大腦簡史》、羅一鈞《心之谷》、張隆志組織新生代未來史家撰寫《跨越世紀的信號》大系、婦運先驅顧燕翎《女性主義經典選讀》、翁佳音暨曹銘宗合著《吃的台灣史》等。三、也售出版權及翻譯稿至全世界。四、同時長期投入資源整理台灣物種,並以圖鑑形式陸續出版,如《台灣原生植物全圖鑑》計八卷九巨冊、《台灣蛇類圖鑑》、《台灣行道樹圖鑑》等,叫好又叫座。冀望讀者在愉悅中閱讀並感受知識的美好是貓頭鷹永續經營的宗旨。

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在海裡游泳別嗆到水——你會吃到鯨魚大便!
范君寧
・2016/07/27 ・2046字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 514 ・六年級

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鯨:整個大海都是我的遊樂場……跟廁所!source:Pickup Image

編譯/范君寧

夏天就是要去海邊玩啊不然要幹嘛?不過假如你喜歡游泳、潛水、衝浪,暢快徜徉在大海中的話,你是否曾經想過,你可能正漂浮在某個海洋生物的……排泄物中!?

大海是地球生命的起源,根據《美國科學公共圖書館生物期刊》(PLOS BIOLOGY)於2011年八月所提出的報告,大約有兩百二十萬種生物存活在海洋中,在這數不清的生物中,有小到只能藉顯微鏡一窺的浮游生物,更有大到重幾十萬磅的海洋哺乳類。

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不過,海洋並不只是牠們的家,還是牠們的廁所!數百萬種生物每天覓食、生物、排泄都在同個地方,聽起來好像很噁心,但對海洋生物而言,尿與排泄物可以說是最營養的再利用資源,藉由被不斷地消費與回收,維持海洋生態系統的健全,也於食物網的建立上扮演重要角色。

誰尿得最多?海洋廁所最大的貢獻者

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source:flickr

無庸置疑地,海中體積最大的動物——鯨魚——就是產出排泄物量的第一名,不過如何實際計算鯨魚的排泄量仍是讓科學家頭痛的問題,根據於佛蒙特大學(University of Vermont)的生物保育學家喬.羅曼(Joe Roman)接受《生命科學》(Live Science)的訪問,目前科學家藉由計算體積較小、易於觀察的海洋生物的每日排泄量,像是海豹、海豚等,再進一步縮放比例成鯨魚的體積,以此估算鯨魚的排泄量。

雖然無法得到確切的數據,但這仍對於鯨魚的排泄量提供一個普遍性的概念。根據《加拿大動物學期刊》(Canadian Journal of Zoology)於2003年刊出的研究指出,長至18公尺、重量可高達4萬5千公斤的塞鯨,每日有627公升的估計尿量。可長至26公尺、重達72575公斤的長鬚鯨每天則有974公升的驚人尿量,相等於一個人類連續尿上三年!

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大個便這麼厲害?鯨魚的海中黃金

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鯨魚在海裡自由自在地解~放~自~己~ source:Compfight

鯨魚傾向於深潛捕食之前在海面上個廁所,並且排出巨量的、擁有特殊顏色以及濃厚氣味的便便煙雲,其富含高度營養的鯨魚排泄物是名副其實的「海中黃金」。在緬因灣內,科學家估計鯨魚與海豹的糞便提供給浮游植物23,600噸的氮。在南極,鯨魚一天可以吃掉好幾噸富含鐵質的磷蝦,而大部分鐵質會隨著糞便排出,滋養極缺乏鐵質的南極表層水域,豐富整個生態系統。

鯨魚排泄物提供海洋生物氮、磷、鐵等重要營養元素,浮游植物、海藻等小型有機體都是鯨魚排泄物的受益者。但不僅僅到此結束,浮游植物會被浮游動物吃掉,接著浮游動物再被魚吃掉,甚至魚會再被鯨魚吃掉!

鯨魚糞便最大的受益者可說是整個海洋循環系統。鯨魚在深層海域捕食,然後浮上海面排泄,將沉積在深海的稀少重要養分帶到海水表面,促進浮游生物的生長,穩固海洋食物鏈的基礎。另外,鯨魚是遷徙距離最遠的哺乳動物之一,藉由來回營養豐富的捕食水域與營養缺乏的繁殖水域,牠們的糞便被從養分富饒的地方運至養分稀缺的地方,幫助海洋生物的生長。因此,無論是縱向或是橫向的營養循環,鯨魚(以及牠的便便)都在海洋的營養循環中扮演極重要的角色。

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WhalePump
鯨魚排泄後的養分經過漫漫長路,在大海中不斷地循環。 source:wikipedia

鯨魚的廁所鯨魚上——人類請用自己的廁所

根據《生態學與環境新領域探索》(Frontiers in Ecology and the Environment)2014年七月發表的研究,鯨魚就像是「海洋生態的工程師」,詳述了牠們在生態循環中扮演極重要的一環,以及鯨魚數的下降將會對無數的海洋生物造成災害性的影響。

近兩百年來,捕鯨行為愈趨嚴重,導致鯨魚數量減少了60%到90%(舉南半球藍鯨為例,其數量在上個世紀減少了99%,從約32萬7000隻下降到1180隻!)這造成生態系統中重要營養鹽循環的困難。另外,食物鏈底層的浮游生物無法取得重要的生長養分,數量減少,造成整體食物鏈生態不穩定,嚴重地破壞海洋系統的平衡。

不過,也千萬別想著「嗯嗯如果鯨魚便便數量不夠,啊不然我也來貢獻我的大便吧」這樣的事情啊!

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海洋中的鯨魚糞便變得少見,取而代之更多的是人類糞便。隨著人口增加,爆炸性的人口所產生的過多排泄物無處去,許多地區將未經處理的排泄物倒入湖泊、河流、海洋,其帶來的髒汙疾病汙染生態系統甚劇。人畜排泄物汙染海水、產生許多海洋病原體,目前已知的例如沙門氏菌屬、霍亂弧菌、志賀氏菌屬等,若人類又吃下受到汙染的魚類、貝類,可能引發腹瀉、腸胃炎、肝炎等等

下次到海邊玩、想為大海盡一份心力的時候,別留下垃圾(包含你的黃金)、留給海洋生物們一個乾淨的家,這就是最好的貢獻了!

 

原文出處:How Much of the Ocean Is Whale Pee (and Worse)?, Mindy Weisberger, June 25, 2016

參考文獻:

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范君寧
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泛科學實習編輯,政大新聞系,一個食量很大的奇怪女子,近期的目標是每天好好運作腦袋,不要生鏽。

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年年有魚,是森林與大海 愛的心願
eeft_96
・2014/02/06 ・3378字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 474 ・五年級

 FC 年年有魚 (2)

年節期間,除了遊樂區的花季,年菜也與森林息息相關:白鯧現撈價每公斤破兩千元的天價,烏魚子也比去年漲三成。「年年有餘」的願望,已真的要變成「年年有魚」的祈求了。驅動這價格背後的,除了盤商的操控、陸客的掃購,根本問題更在中大型經濟魚種的銳減,野生烏魚不來就是不來。若討論如何改善這些根本的惡化,森林健康的維護其實也參上一腳

海岸林是漁業的土地公

森林對於漁業的貢獻,不是那麼顯而易見。但早在百年前的日治時期,就有因為滋養漁業的需求,而劃設不能破壞的法定保安林,這一類的保安林稱為漁業保安林(日文「魚つき保安林」),除了早年漁民即知道海灣及河岸的森林有聚魚效果之外,森林對暴雨及海浪沖蝕的抵抗,也使漁場附近的水質得以維護,港口周遭的地形不被破壞。現在這些保安林分佈在漁港及河口海岸,也常以紅樹林的樣貌出現。

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日本至今仍相當重視漁業保安林,並持續有各種論述。
(圖片出自「宮城の新聞」及「OPRF海洋政策研究財團」)

在台灣西部盛行的沙灘與泥灘海岸,有潮起潮落的海浪拍打,有隨著雨季旱季變化的淡水注入,形成穩定但帶有鹽度及水位節奏變化的環境。濱海的耐鹽的紅樹林不但形成立體的生物棲息環境,供許多蟹貝魚蝦有多藏產卵育幼的環境之外,同時也是整個食物網的最基本。這裡的動物並不是啃食海岸樹林的葉子,而是依賴它掉落水中的葉片花果,分解後的有機碎屑成為沙蠶、線蟲、小魚、小蝦、及螺貝類的食物來源;或更加分解成營養鹽,提供了懸浮在海中或附著在樹林上的藻類的營養來源,再被藤壺、牡蠣、海瓜子等利用。

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泥灘地上的紅樹林是大海生產力發動機。

而南端珊瑚礁岩環境的底質沒有像泥灘沙灘那麼好的保濕效果,對於許多潮間帶的動物來說,要度過退潮時分的驟然乾燥,得靠海岸林植物在礁岩錯綜複雜中的枝幹根系,這裡形成的濕潤潮洞是最好的「避乾港」。溫暖的海水加上茂密的海岸林可以產生相當高的生產力,恆春半島像香蕉灣那樣的熱帶海岸林,是全球陸蟹物種多樣性最高的地方。這些蝦兵蟹將們剛出生時的蚤狀幼蟲,也是近海魚類的食物來源。

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礁岩上的的海岸林也提供許多半水域生物的多元棲地,增加潮間帶上下的生產力。

河岸與上游森林造就海中營養的交換場所

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洄游的大尾鱸鰻也需要從森林到海洋的健康。

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台灣島東岸一路到北的岩岸陡降地形,除了黑潮及湧升流決定海洋中的生產力之外,在大山與大洋間的短急小溪流,是大多數洄游魚蝦蟹螺必經的生命孔道。有的上溯產下愛的結晶,有的來這裡轉大人,有的下海延續下一代。來來往往的生命,都需要有森林保護的乾淨溪流,也需要來自森林落葉落花落果及各種小動物殘骸的碎屑,或分解在土壤中的營養。東北角浪花拍岸的礁岩上,每到這個東北季風吹拂的季節就會亮綠了起來,還聚集眾多逐浪釣客,這也是靠著乾淨的河溪從森林攜出適量的營養,滋潤出冷涼水溫下繁茂一季的綠藻褐藻,才造就東北角磯釣的盛況。

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森林透過河溪,提供海洋營養。完整海報見【註2】。

而全島海岸間的河口環境,都是森林與海洋的握手的地方。全球大約八成的商業用魚類,在生活史的某個階段依賴這樣的河口環境:有的在這裡出生、有的在這裡度過脆弱的浮游階段、有的在這裡產卵、還有的每天都在這裡進進出出,隨著帶鹽的潮水往內陸吃頓比海中還豐盛的大餐。這個豐盛一方面因為河流攜帶了陸地適量的營養,以及在一段段河流生態系中長大的水生動物們;一方面也因為森林調節出源源不絕的水量,和不會黃沙濁濁的水質,讓在河口有諸多生命繁衍利用,進而交融出更多的生命,再各自往山上走,往海裡去。

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海洋資源的源頭,在河口與森林資源相交匯。完整海報見【註2】。

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從山林到河海的一體資源

因為這些關連,百年前就有為了漁業而保護的森林,反倒是百年後,我們常為了特定的景觀審美觀,以及開發的短期經濟利益,忘了這些河岸海岸森林的重要,也忘了上游森林一樣對海洋造成影響。森林的改變間接但長久地傷害了海洋資源,成為魚價飆漲的幫凶之一。

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牡蠣爺爺相信有健康的森林才有豐收的牡蠣,發起造林護林運動。
(圖片出自gov-online.jp)

2011年聯合國森林論壇(UNFF)表揚10位首屆國際森林英雄,當中赫然有位生活生產都在海邊的漁民特別受矚目。這是日本宮城縣經營牡蠣養殖場的山重篤,被稱為「牡蠣爺爺」,在他自1989年發起「森林是大海的戀人」上山造林活動之後,每年六月氣仙沼灣的漁夫們,都會帶著當地居民及學生一起上山照顧森林。因為他們知道山上森林的自然廢棄有機物,會變成養分進入小溪流,再由河川送往大海,因而使袤廣汪洋有了生命力,人們才得以年年有魚有牡蠣【註1】。

牡蠣爺爺做的不是研究,但他們的行動卻如暮鼓晨鐘敲醒了大家:原來漁業的永續也需要照顧到森林!因為河溪這條臍帶是一條水輸送帶,交換的養分全部來自陸地及海底岩體,有了基礎的養分與種源,才靠著陽光靠著海中的地層裂隙的能源,再滋生更上層我們看得到的漁產供應人們食用。

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【上山種下一棵樹】書中,跟著營養鹽「黃腐酸」,從森林旅行到海洋、到餐桌。
(出自小天下出版社)

如今我們富足到卻只剩天價的魚,除了諸多複雜的海洋破壞與全球暖化的影響,還有諸多來自陸地的衝擊卻常被人們忽略。河溪原本是由錯落的石頭泥沙及兩岸森林所共構的「有生命臍帶」,當中諸多大大小小又來來回回的動植物們,也共同組成了這生命的活力機制;現在卻多半成了沒有生命的人造下水道,因而靠著這些生命的吃與被吃、生與死的過程中,靠著交換營養能量而累積起來的食物網不見了。森林的縮減與開發,也造成山壁土砂的崩落或沖蝕直接進入這溜滑梯般的下水道,有的讓流入海洋的水質不再清澈,且有太多土中營養來不及被生命利用,加上城鎮農地的污水排放,共同形成海洋中一區區的優養化卻貧瘠的死區:這裡多的是大魚無法直接利用的水中游離營養或化學污染,少的是能串起食物鏈的浮游動物與中小型水生動植物,有的地方藻類高密度生長耗盡水中氧氣,走到這一步還想年年有魚,難上加難!

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紅黃色的浮游植物高密度區,顯示河流攜出的營養鹽是海洋食物網的源頭。
(出自「挑戰海洋盡頭行動議程」五南出版社中譯版) 

森林是大海的戀人,河溪牽起中間的紅線。

森林是大海的戀人,河溪牽起了紅線,那麼愛的結晶呢?

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不用天價的白鯧是愛的結晶,牠們分佈在西部及北部沙泥底質的近海,除了過度底拖與捕撈的壓力之外,白鯧覓食所維生的浮游甲殼類,需要來自健康森林與河溪的營養。想繼續守信的烏魚也是愛的結晶,牠們習慣了森林季節性地釋放足夠的淡水量,也習慣了在營養豐富的河口底泥濾食矽藻;過去守信用地來到台灣南部,還需要適當鹹淡水比例及水溫差異所驅動的洋流。

我們過去餐桌上年菜的豐饒,也都是森林與海洋愛的結晶,這些營養與能量上愛的禮物,被稱為森林生態系對海洋及河溪生態系的「支持服務(supporting service)」,而森林長期對氣溫、雨量、河溪水質水量的「調節服務(regulating service)」,更是對大海的悉心呵護。

然而這段上億年的亙古戀情能否繼續,現在都將掌握在我們手中。為了海洋資源的生態功能完整性(ecological functional intactness),為了還能年年有魚,我們需要水域及陸域的整合不切割,從森林到海洋的整體新治理。

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森林退化將導致營養鹽的出流失衡,讓愛的禮物變成災難。

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註:

  1. 牡蠣爺爺的觀點已繪製成繪本《上山種下一棵樹》,中文版由「小天下出版社」出版。
  2. 台灣版「森林是大海的戀人」海報,可至【森林我的家】點選下載

 

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人禾環境倫理發展基金會成立於2007年,以「推動體制內環境教育的落實」、「推動環境學習中心的建構」和「擴大社會對永續環境議題的關注和參與」為願景,持續致力於各式環境學習中心場域之教育推廣與經營管理工作,運用各種媒介平台,向大眾推廣大自然服務及水資源等主題的重要性,並持續累積發展不同主題之環境教育教材供教育單位使用。