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若大禹再世(三):生態工法 做法到底有哪些?

陳妤寧
・2014/12/20 ・2686字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 544 ・八年級

採訪編輯 / 陳妤寧

本文由科技部補助,泛科學獨立製作

台北科技大學土木與防災研究所林鎮洋教授(圖片來源:作者自攝)
台北科技大學土木與防災研究所林鎮洋教授(圖片來源:作者自攝)

為了因應各種情況的水災,河溪在平日也需要「保養」;如果說上游的主角是森林保土、下游的角色是溼地和滯洪池,那麼中游的守備範圍,就是以河道和河岸經營為重的野溪生態工法了。當土木這個千年老行業,面對加入「生態」考量的訴求,會出現什麼具體的可行作法?

台北科技大學土木與防災研究所的林鎮洋教授說,土木是一門古老的行業,而「安全」是歷史以來的第一考量。當人們開始重新省思環境保護對於工程的重要性,以生態和永續為目標的工程理念因運而生。然而,究竟應稱之為生態工法、永續工程或是其他名詞並不重要。「重點是真的有做出保護生態的成果,不論是用創新工法或是傳統工法,甚至設計者自己也不知道怎麼稱呼的工法也無所謂。名詞的創造,只是為了更便利地推廣概念。」

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生態工程企圖同時在安全和生態之間獲得雙贏,那麼在實際案例中有哪些作法呢?

護岸工程,保護河岸減少侵蝕

野溪生態工法的切入點眾多,美國佛蒙特州的鱒河治理計畫,強調事前完善而長期的調查,調查最好期滿一年,以獲取四季完整的生態變化資料,並需選定最能代表「理想型」條件的參考區段(reference site)。從河道內部到河道兩岸,分別需要考慮如何營造友善動物的環境、如何利用植生加強動物生活的空間、這些設計又如何反過來加固對人身安全的保障。例如建造攔河堰維護有利魚蝦生存的河水深度、在河道兩岸的護岸加入植根及石頭作為材料,則可加強邊坡的穩固性。

「護岸」是土木工程中可以容納多種生態考量的一個例子。護岸是保護河岸減少流水衝擊的保護構造。過去的護岸工法以安全為最高、也是唯一考量,如今從材料、結構到植生配置,護岸出現了各種更為生態導向的設計。例如就地取材、使用現地的巨石與礫石,或著以格框工法為基礎,上層填植生土袋,下層堆疊卵石,在結構縫隙中噴植抓土性強的草花種子、蔓藤植物或具有軟枝條之喬灌木,達成保護河床減少沖刷的目的。而以筐、籠、拋石等材料製造多孔隙的空間,也較有利生物生存。

多孔隙營造對水生生物友善的土木空間

多孔的堤防材質對棲息水岸的生物較為友善,而不會如RC(鋼筋混凝土)一般阻擋生物遷徙,或是因表面高溫而不利爬蟲攀附。林教授舉例:「如果因為做了護岸工程,而使原本可以爬過去的樹蛙現在沒辦法再跟他的女朋友見面,那麼原本的生態鏈就被破壞了。」而河床之中其實也有近自然施作的空間,倘若封底石塊因水泥膠節均勻,而無法使地下水在無降雨時滲透入溪,魚蝦失去可供存活的基本水流量。而溪床若缺乏孔隙和大石塊,魚蝦易被水流沖走。以「拋石」或「堆砌石」營造出的多孔隙護岸和河道,讓生物更好避難、休息、繁衍。

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其他直接幫助生態的工程嘗試之中,「魚道」是一個經典的解說例子:在水流湍急的急陡地方安設迂迴水路,提供水生動物可順利遷徙或隱藏的適當流速通道。「湍瀨」的設計則相反,目的在於營造淺湍環境,增加水域環境和生物樣態的多樣性。又或著利用現有溪床地形,營造比較深的「深潭」環境,例如雪霸國家公園七家灣溪的櫻花鉤吻鮭,即是因為習慣居住的水潭區受到了泥沙淤積,深度和廣度都受到限制,而傷害了原本櫻花鉤吻鮭住習慣了的地方。

植生營造間接保護動物

台北市內湖的大溝溪,為了和既有的都市開發配合,特別強調結合現有自然條件和人為設施,例如登山步道等遊憩地點,提供都市居民適當的親水空間。相反地,在距離都市人口聚集處較遙遠的野溪工程,不妨嘗試採用放任原則,在營造基本植生環境之後,交由自然力量進行演替,達成生態中的動平衡。例如利用水芙蓉進行水生植物淨化工法,讓植物「主動」淨化水質。堤岸的植生工程除了綠化美觀的效果之外,其實有策略的培養原生種、或是多層次地栽種高低不同的植物,也較有利於生物的多樣性發展。而水岸植物蔽蔭程度會影響水溫高低、落葉情形會影響食物鏈之基礎,凡此種種,岸上岸下的生態是唇齒相依的。

林教授表示,生態工法未必限定使用何種特定材質的工程素材,許多時候,就地取材、不做多餘的搬運和浪費,就是最符合生態永續的工法。最重要的是在整體規劃階段就開始考量生態,生態工法無標準答案,例如蛇籠可能在A地是個因地制宜充分發揮護岸功效的生態工法模範生,到了B地的礫石地基卻會成為淮橘為枳、破壞環境的傳統工法壞寶寶。這也是為何一般大眾接觸到的生態工法觀念,只有停留在最上位的理念宣導,因為實際的作法之間可能有極大的差異。另一個難題是,當鋼筋混凝土勢必比生態工法的自然取材來得堅固耐久時,公民應如何思考和選擇?我們能夠承載大自然多大強度的破壞力?人類是否應該追求無堅不摧的工程建設?或著接受「此等地區不宜人居」的現實?

林教授強調,台灣人的教育之中,生態和工程兩個學門仍易傾向於各擁山頭、跨界溝通仍如同隔層膜。但他數十年前到德國參訪時,便驚訝的發現德國人是將生態思維融入工程學科之中,生態工程亦非跨部會開會、而是不同專業在同部門之下「同吃同住同勞作」,在日常生活中交流彼此的觀念。「夏禹治水、西門豹引漳利農、漢王導運、詹天佑完築京張、十大建設帶動經貿、高鐵興建……」林教授如數家珍的提出一串歷史上的水利和土木工程是如何和文明的發展密不可分,土木工程在未來應自詡為永續工程師,而非消極的環境破壞者。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

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本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「專題報導」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

責任編輯:鄭國威|元智大學資訊社會研究所

 

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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先別管「鮭魚之亂」了,關於鮭魚你又知多少?
TingWei
・2021/03/31 ・4900字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 513 ・六年級

前陣子連鎖壽司店的行銷活動,名字裡有「鮭」「魚」其中一個字,就可以免費吃到鮭魚,讓某些人趨之若鶩,也掀起了一陣社群討論的風潮。

台灣鮭魚之亂也引起國外媒體報導關注。圖/BBC 中文 fb 粉專

行銷效果本身如何尚不得而知,但最大的受害者大約是鮭魚本魚惹,看著讓人忍不住:今天,我想來點鮭魚?

不過,名字裡有「鮭」字的魚,當然不只是我們在餐盤上看到的一種啦。中文俗名中有「鮭」之名的魚類其實超過一百種,而「鮭科」(Salmonidae) 之下更有 3 亞科 11 屬 225 個物種。

你吃的鮭,是哪種鮭魚?

台灣唯一原生的鮭魚是「國寶魚」,也就是兩千元大鈔上的櫻花鉤吻鮭 (Oncorhynchus masou formosanus),泰雅族語「Bunban」,當然也是鮭科的成員。台灣櫻花鉤吻鮭被列為「瀕臨絕種」保育類野生動物,目前的野生族群主要生活在七家灣溪的部份流域。台灣的櫻花鉤吻鮭,主要被認為是櫻鱒 (Oncorhynchus masou) 的一個亞種,也是這類物種自然分布的最南界。

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台灣櫻花鉤吻鮭。圖/臺灣生命大百科

被拿來吃的鮭魚當然不可能是國寶魚,在臺灣(或可說是全世界)市面上最常見的鮭魚,屬於大西洋鮭Salmo salar),又名安大略鮭,是鮭科旗下的另一個屬 Salmo(可翻作鮭屬或鱒屬)。

大西洋鮭是全世界最普遍的養殖魚類,2018年的資料台灣進口近六成來自挪威1。其他比較主要的養殖地還有智利、加拿大、英國、法羅群島、俄羅斯及澳洲的塔斯馬尼亞。2

全世界最常見的大西洋鮭野生族群已相當稀少。圖/digitalmedia.fws.gov

因為大西洋鮭野生族群已經相當稀少,現在市面上可以接觸到的應以養殖為主。而如果偶爾遇到「野生鮭魚」,大部分應該是指俗稱的太平洋鮭

太平洋鮭並不是某一種鮭魚,而是泛稱生活在太平洋沿岸會被抓來吃的太平洋鮭屬( Oncorhynchus,也可翻譯為鉤吻鮭屬、麻哈魚屬),市面上較常見的種類包括:帝王鮭 (O. tshawytscha)3銀鮭 (O. kisutch)、紅鮭 (O. nerka)、秋鮭 (O. keta)、粉鮭 (O. gorbuscha)。

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此外,雖然在中文中比較少被稱呼為鮭魚,但餐桌上偶爾會聽到的虹鱒 (O. mykiss) 同樣也是 Oncorhynchus 屬,生長於淡水。4

不管是大西洋鮭或太平洋鮭,生活史最出名的部分,就是在成年之後會由海洋洄游到河流上游自己的出生處繁殖產卵,這樣的行為被稱為「溯河洄游」(Anadromous migration)

鮭魚具有「溯河洄游」的特性,成年後會由鹹水的海洋洄游到淡水河流上游出生處繁殖產卵。圖/Pixabay

溯河洄游特別之處,除了鮭魚可以在大海中旅行數年之後,憑著嗅覺再度逆流而上回到出生的故鄉前仆後繼繁殖,完全打趴一眾人類當中的路癡,還包括了這個習性本身,足以影響整個森林生態系!當鮭魚回到河川上游後,體型比離開河川的時候大上許多,在洄游季節也成為許多大型肉食動物如棕熊、黑熊的食物來源。而除了影響這些大型動物的生存,也有研究指出,鮭魚與熊互相的作用,明顯會影響森林的氮元素的輸入,如於南阿拉斯加的研究估算即指出,少了鮭魚與熊足以影響當年度該處森林將近四分之一的氮量。5

鮭魚的橘色怎麼來?

森林生態系的好壞對於大家來說還是遙遠了點,還是接著回到餐桌吧。多虧了鮭魚橘紅橘紅的切面色澤,對於不太會辨別魚種的一般大眾來說,鮭魚大約是在迴轉壽司上最不容易被認錯的魚種了。

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在野生鮭魚的身上,這個橘紅的色澤來自於食物中甲殼類如蝦、磷蝦體內的蝦紅素 (astaxanthin),而人工養殖的鮭魚雖然同樣生活在大海中,但牠們吃的卻是人類投餵的飼料,因此一般來說顏色會更淺一點。

可是,對於顧客來說,如果鮭魚不紅了,那就不是鮭魚了啊!

有研究調查指出,顧客願意花更多錢買更紅的鮭魚6,也導致飼料商們會在飼料中加入蝦紅素或類胡蘿蔔素來增加鮭魚的體色──為了賣個好價錢,只好提高一點成本惹。

鮭魚的橘紅色澤來自於食物中甲殼類如蝦、磷蝦體內的蝦紅素 。圖/Pixabay

甚至有公司開發出鮭魚的色卡「SalmoFan」,專門用來分辨鮭魚的等級,畢竟在大眾的心中,只有夠紅的鮭魚才是好鮭魚!7

人工養殖鮭魚不夠紅這個現象,也隱隱約約地帶來了某種錯覺:野生鮭魚是比養殖鮭魚更好、更高級。

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呃,這樣其實不太對。

首先,因為各種棲地環境因素加成的結果,大西洋鮭在美國與歐洲的族群多數都已瀕臨滅絕,使得現行市場上鮭魚絕大多數都是養殖鮭魚。

如果人們僅仰賴捕撈而來的太平洋鮭,我們不但可能會因為數量稀少而吃不到,更可能因為物以稀為貴,而對野外的族群造成更龐大的捕撈壓力!隨著氣候變遷、棲地變化,野生鮭魚已經過得夠苦了,人類何苦為難牠們呢。8

鮭魚的養殖與爭議

當然,養殖也並不是全無缺點的,人怕出名、魚怕好吃,架不住養得多了總是容易出包,比如說落跑的鮭魚……。

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讓我們話說從頭,根據聯合國糧食及農業組織 (Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO) 的資料,鮭魚的系統化養殖由挪威自 1970 年代開始發展。這種浮式箱籠,基本上就是在開放的海域中,用大網子圍著一大圈養魚。9

鮭魚養殖的技術也隨著時間演進,早期透過選育獲得生長快速的品系(就像人類對於牛豬雞做的一樣),再逐漸克服各種病害防治,甚至進展到施打疫苗。而飼養的地區也逐漸擴及到擁有寒冷水域的各國,如智利、加拿大等地。

即使面臨去年疫情的陰影,挪威去 (2020) 年仍出口了 110 萬噸的鮭魚,出口量僅次於 2019 年。10

魚類是全球重要的蛋白質來源,因為全球過度捕撈、棲地破壞、環境汙染、氣候變遷等情況持續變糟,海洋資源正在快速的枯竭。有許多人主張,養殖魚類或可做為人類補充食物資源,卻不致於大幅破壞海洋資源的重要方法。

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相較於飼養牛、羊、豬、雞,魚類的繁殖速度快上許多,可以快速篩選出需要的品系;魚類的飼料轉換率也比其他物種來得高11,是較為有效率的蛋白質來源。

現行鮭魚養殖仍與海洋生態系緊密相連。圖/wikimedia

不過,現行大規模的箱籠飼養跟海洋生態系的循環是連在一起的,在更大規模推出的情況下,養殖漁業會如何影響海洋生態,仍然值得釐清並且設法減緩其效應。

而以本文的主角,大西洋鮭魚來說,其養殖業仍具有某些爭議。諸如海洋箱網養殖會直接將魚類的糞便與各種養殖過程中施用的化學物質(如各種抗病藥物等)直接送進大海,可能會會造成局部的優氧化或化學汙染。

近年來也時有養殖設備突遇災害、養殖場裡的鮭魚大量逃逸的新聞12,當這些魚群進入野外,不但有可能將疾病傳染給野生的鮭魚群,也有與野生鮭魚雜交的疑慮。

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另外一個爭議,則是基改鮭魚。

2015 年,美國食品藥物監督管理局 (FDA) 核准了第一款供人類食用的基改動物,AquaBounty 鮭魚,這種大西洋鮭魚被加上了帝王鮭的生長激素基因,與大洋鱈魚 (Zoarces americanus) 抗寒基因啟動子 (promoter),可以在一般鮭魚生長緩慢的寒冷時間也照樣生長,長到所需尺寸只需要 16 到 18 個月(一般養殖約需三年),所需要的飼料也少了近四分之一。

基改鮭魚僅有在 2017 年售入加拿大,目前多數的市面上是看不到的。13

吃,不吃?對於養殖鮭魚的糾結

回到養殖鮭魚的議題,相較於未經妥善評估的漁業撈捕,我們一般會認為養殖魚類是對地球較為永續的選擇,但在鮭魚身上嘛……事情可沒有這麼簡單。

臺灣選介「吃魚標準」的永續海鮮指南將鮭魚歸為「斟酌食用」,讓人感覺到了其中的無限糾結。

不過是吃個魚,到底是在糾結什麼呢?

除了前面提到養殖對環境的影響等爭議,還有個重要考量:鮭魚飼料的來源。鮭魚是屬於肉食性的魚種,飼料有一定比例需要混合來自海洋的漁獲,現階段多為便宜的下雜魚。

雖然當前有許多研究專注於如何增加植物或海藻等植物性來源在飼料的比例,致力減少漁獲的使用,但不管怎麼說,這類的撈捕對岌岌可危的海洋資源,仍然帶來一定程度的壓力,而且只要鮭魚養殖的產業越興盛,這樣的壓力就越大。

鮭魚飼料的永續性成爲養殖漁業未來的一大挑戰。圖/seafood.media

話說回來,人類對於肉品、魚類的食用需求畢竟就擺在那兒,有可靠的方法可以獲得鮭魚來源,又不至於對於野生族群趕盡殺絕,某方面看來,鮭魚的人工養殖像是個近乎雙贏的解方。

然而現階段仍持續擴張中的鮭魚養殖產業,是否能夠擺脫前述的許多爭議,走向更永續、對海洋更友善的未來?這仍是難解的課題,需要許多人持續的關注與努力。而鮭魚養殖作為全世界最普遍的養殖漁業,也將是未來人們如何在永續的前提下,應對糧食需求的重要試金石。

身為吃客的我們,除了繼續看下去,也請不忘在吃魚的每個時刻多問問自己:這是什麼魚?查查海鮮指南了解一下亮起了哪個燈,別再只是傻傻跟風吃美食了!

希望我們不至於走向海洋資源同鮭魚盡、殊途同鮭的未來。

延伸閱讀

參考資料與註解

  1. 新冠肺炎影響挪威鮭魚出口中國!反讓愛吃鮭魚的台灣增加73%進口量
  2. 挪威選育大西洋鮭魚的故事
  3. 紐西蘭有養殖帝王鮭
  4. 也是有別稱為虹鮭或麥奇鉤吻鮭,台灣人對於虹鱒的印象應該主要來自日本料理。不過 2018 年中國關於虹鱒能不能被當作「三文魚」來賣,有過一番熱議,後來中國官方公布將其列於《生食三文魚》清單上。總之,虹鱒屬於淡水魚種,寄生蟲對人體有害的機率較高,一般被認為不建議生食。可詳見:真假三文鱼:不止是译名惹的祸
  5. Cederholm, C. J., Kunze, M. D., Murota, T., & Sibatani, A. (1999). Pacific salmon carcasses: essential contributions of nutrients and energy for aquatic and terrestrial ecosystems. Fisheries, 24(10), 6-15.
    Hilderbrand, G. V., Schwartz, C. C., Robbins, C. T., Jacoby, M. E., Hanley, T. A., Arthur, S. M., & Servheen, C. (1999). The importance of meat, particularly salmon, to body size, population productivity, and conservation of North American brown bears. Canadian Journal of Zoology, 77(1), 132-138.
    Helfield, J. M., & Naiman, R. J. (2006). Keystone interactions: salmon and bear in riparian forests of Alaska. Ecosystems, 9(2), 167-180.
  6. Alfnes, F., Guttormsen, A. G., Steine, G., & Kolstad, K. (2006). Consumers’ willingness to pay for the color of salmon: a choice experiment with real economic incentives. American Journal of Agricultural Economics, 88(4), 1050-1061.
  7. 這個色票甚至還有 app 版(人類真是)Digital SalmoFan™
  8. 現行的野生鮭魚,也少數地方如阿拉斯加採行永續魚法,透過資源管理概念作管控,以期維繫野生鮭魚族群。
  9. 水產養殖:明日之星的箱網養殖-科技大觀園
  10.  Norway salmon export value second highest ever in 2020 – FishFarmingExpert.com Optimism persists in farmed salmon sector despite price lull | GLOBEFISH
  11. 飼料轉換率,牛為每公斤 6-10,雞為 1.7-2,豬為 2.7-5,鮭魚則為 1.2-1.5
    Fry, J. P., Mailloux, N. A., Love, D. C., Milli, M. C., & Cao, L. (2018). Feed conversion efficiency in aquaculture: do we measure it correctly?. Environmental Research Letters, 13(2), 024017.
  12. 澳洲養殖魚場大火 五萬隻鮭魚脫逃、恐活不了太久
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TingWei
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據說一生科科的生科中人,不務正業嗜好以書櫃堆滿房間,努力養活雙貓為近期的主要人生目標。

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若大禹再世(四):滯洪空間 都市防洪萬靈丹?
李柏昱
・2014/12/20 ・3429字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

本文由科技部補助,泛科學獨立製作

要在高密度的臺灣都市中興建滯洪池,土地取得費用驚人且不見得具有效益,如何經濟有效地創造大量滯洪空間,是臺灣都市面臨的問題。圖為臺中秋紅谷滯洪池。(圖片來源:WikimediaCommons作者:*嘟嘟嘟*)
要在高密度的臺灣都市中興建滯洪池,土地取得費用驚人且不見得具有效益,如何經濟有效地創造大量滯洪空間,是臺灣都市面臨的問題。圖為臺中秋紅谷滯洪池。(圖片來源:WikimediaCommons作者:*嘟嘟嘟*)

李柏昱 | 國立臺灣大學 地理環境資源學系

為解決都市的淹水問題,興建滯洪池成為臺灣各地新一波治水的新潮流,日前聯合報即報導台北市政府計畫在全市廣設 281 個滯洪池,高雄市本和里與寶業里滯洪池近年也陸續啟用,台中秋紅谷更成為都市觀光新景點。本次專題請到台灣大學土木工程學系的李天浩教授,他長年關注臺灣都市淹水問題,邀請他分享台灣如何在高度集中、寸土寸金的都市水泥森林中,創造滯洪空間,迎戰氣候變遷?

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滯洪池:儲蓄暴雨、緩解洪峰

根據行政院農委會水土保持局的定義,滯洪池為「在河床或基地水路構築橫向構造物,或以挖填土方產生窪地,藉由所製造之空間暫時儲蓄暴雨逕流以調整洪水流量之池堰構造物。」

定義文謅謅的講了一堆,簡單來說,滯洪池就如一座大型的蓄水池,可以位於河川沿線,或者是在平原當中挖一個大坑洞,大雨來襲時可提供儲水空間暫時儲存來不及宣洩的水量,避免下游的排水系統超出設計容量而淹水。滯洪池能起到演調節洪水、延緩洪峰來臨時間、增加入滲、減少水患發生等等功用。

與蓄水池不同的是,滯洪池並非為完全封閉的儲水空間,而設有讓水自然流出的出口,能利用重力排水的方式,使滯洪池裡的水能逐漸從開口處適當排出。滯洪池在規劃興建時就必須考量周遭排水系統能處理付的流量,避免大量流出釀成災禍,由於水能持續不斷自滯洪池流出,因此池內可留較多空間容納洪峰流量。另外有一種貯留池,型態上就與蓄水池相當類似,水只進不出,並未設置讓水自然流出的出口,必須仰賴抽水機等方式將水汲出排放,故一旦裝滿就不再具有調洪功能。台北市政府預計興建的第一個蓄洪設施,便是位於文山區捷運辛亥站的萬隆10號貯留池。

台灣都市高密度發展,滯洪池成效不彰

不過李教授指出,台灣高密度發展的都市特性,導致滯洪池的土地取得成本相當高昂,而且地點選擇受限。折衷之道是使用公家機關土地或禁限建的公共設施預定地,但這些地點通常不是設置滯洪池最理想的位置,加上因為規模不大,面對極端降雨只是聊備一格,成效不彰。

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李教授舉萬隆10號貯留池為例,萬隆10號貯留池位於捷運辛亥站斜對面的辛亥路與萬美街口,原是辛亥國高中預定地,設計容量13,500立方公尺,預定民國107年完工,希望疏解興隆路淹水問題。這個地區因為位於谷地,北邊為福州山,南邊為景美山,大雨來襲時兩座山的雨水匯流至興隆路,一旦降雨量超出當初興隆路排水系統設計標準,就會出現淹水情形。

然而,李教授表示,萬隆10號貯留池並不是整個集水區的最低點,離地勢最低的興隆路還有約700公尺,比最低點高上3.5公尺,且位於福州山一側,只能處理整個集水區21%左右的雨水。政府試圖解決水患的立意良好,但因受限於都市發展現況的限制,超高額的成本使興建滯洪池效益偏低,如何利用其他更具成本效益方式解決都市水患值得深思。

海綿都市真能解決台灣都市淹水問題?

萬隆10號貯留池的問題,彰顯台灣都市淹水問題無法單靠政府興建滯洪池就能解決。李教授認為必須謹慎思考貯留、滯洪、透水設施是否適合高密度的台北盆地與臺灣的都市?這些源自中緯度溫帶國家的治水策略,如增加入滲、滯留設施等,適合低密度都會和非持續性、中低強度的降雨事件,但面對台灣又快又急又多的降雨,這套方式是否可行?

海綿都市強調藉由提升都市綠覆蓋率、透水鋪面,減少大雨過後的逕流量。然而,李教授說,即使綠覆蓋率相對台灣高出甚多的美國城鎮,例如阿肯色州的特魯曼市(Trumann),在連續數日降下約178公厘的降雨後,地表土壤也已飽和,當地媒體發布警告若降雨持續極可能發生淹水。反觀台灣的氣候條件,颱風、梅雨等事件降雨總量與強度極大,數小時內就可能降下200公厘以上的降雨,地表入滲所能處理的水量只能舒緩淹水災情,完全無法避免淹水。

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美國阿肯色州Trumann,從圖中可見即便該城綠覆率相當高,也只能應付連日200公厘的降雨,達到土壤入滲量的極限。(圖片來源:Google Earth截圖)
美國阿肯色州Trumann,從圖中可見即便該城綠覆率相當高,也只能應付連日200公厘的降雨,達到土壤入滲量的極限。(圖片來源:Google Earth截圖)

因此,面對台灣的降雨環境,李教授認為貯留、滯洪、透水鋪面的效果有限,如果想藉由興建滯洪池徹底解決都市內水問題,滯洪池體積勢必相當龐大,對土地昂貴的台灣都市來說幾乎不可能!海綿都市只能適度減緩都市的淹水嚴重程度,無法徹底根治。

鼓勵民間興建滯洪空間,提高防淹與衝擊減輕能力

因應氣候變遷,李教授認為台灣都市必須採用多管齊下、財務上可行以及民眾可接受的洪患調適策略,針對台灣特殊的社會經濟環境與降雨條件對症下藥。李教授認為,由於氣候變遷的時間尺度長達數十年,正好與都市更新所需的時間尺度一致,透過都市更新逐步提高都市的防洪能力、增加滯洪空間,是長期財務上可行且有效的調適策略之ㄧ。

李教授提出,可透過容積獎勵的方式,鼓勵道路兩側民間建築物興建地下滯洪設施,誘使建商在興建建案或進行都市更新時,於地下預留滯洪空間,創造政府節省經費、建商獲得容積、民眾不會淹水的三贏局面,透過整合民間力量,在人口與建築稠密的台灣都會區,以預算可行的方式逐步創造出大量的滯洪空間。

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此外,都市中的校園、公園綠地、運動場、停車場,都可藉由工程設計而具備滯洪功能,並由政府進行通盤規劃,利用排水與道路系統將水導引至上述空間,增加滯洪設施的空間配置彈性。

李教授指出,面對氣候變遷,都市淹水威脅與日俱增,追求讓淹水衝擊減至最低的調適策略需要政府與社會共同努力。具體可行的方式包含:強化現有建築物的防淹能力,例如一樓和地下空間入口加裝擋水閘板、在閘板內側的攔截水溝、蓄水池和抽排水機;強化排水系統;避免將機電、網路、通訊設備設於地下室,並將上述這些調適作法納入新的建築法規當中。

要在高密度的台灣都市創造大量滯洪空間,可以透過容積獎勵的方式,讓建築興建時就能預留防淹與滯洪空間。(圖片來源:李天浩)
要在高密度的台灣都市創造大量滯洪空間,可以透過容積獎勵的方式,讓建築興建時就能預留防淹與滯洪空間。(圖片來源:李天浩)

李天浩教授強調,近十年許多治水觀念與做法都還在改善調整,他所提出的方法並不代表全部的解決方法。21世紀都市將面臨氣候變遷與降雨極端化等新挑戰,氣候變遷帶來的極端降雨會不斷超出過去水利工程設計的防洪標準,必須政府結合民間力量,逐步增加都市的滯洪空間與調適能力,才能讓不確定的未來洪患損失減至最低。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

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本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「專題報導」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

責任編輯:鄭國威|元智大學資訊社會研究所

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李柏昱
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成大都市計劃所研究生,現為防災科普小組編輯。喜歡的領域為地球科學、交通運輸與都市規劃,對於都市面臨的災害以及如何進行防災十分感興趣。