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氣候變遷將導致物種大滅絕

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・2015/07/08 ・1046字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 546 ・八年級

如果全球平均氣溫持續上升,將會導致物種大滅絕。 source:Tim J Keegan
如果全球平均氣溫持續上升,將會導致物種大滅絕。 source:Tim J Keegan

我們知道氣候變遷會導致許多物種消失,但一直都沒有一個研究可以明確指出,隨著溫室效應加劇,全球到底有多少物種會受影響。這個問題也引起康乃狄克大學(University of Connecticut)生態學家馬克•厄本(Mark Urban)的關注,他分析了上百篇研究,並從中歸納出一個令人震驚的結果──如果全球平均氣溫持續上升,再提高4.3°C全世界將有六分之一的物種會滅絕。

其實過去已有許多科學家進行相關的研究,但這些研究採取的研究方法、針對的物種和區域範圍等各方面都不盡相同,因此所得出的結果也相差甚遠。為了探討氣候變遷對於全球物種的影響,厄本找來許多氣候變遷如何影響物種的相關研究,並比較這些研究的結果。

厄本認為針對單一物種所做的研究可能會有所偏頗,因此他只分析針對兩種以上的物種所做的研究,一共有131篇研究符合他的篩選標準。接著,厄本再深入比較這些研究所針對的區域和物種,以及這些物種在遷徙上是否會遇到阻礙等細節。最後,他採取統計學的方法分析,讓這些研究的結果可以應用在全球的物種上。

全球平均氣溫從工業革命以來已經提高了0.8°C,厄本表示,全球有2.8%的物種因此面臨瀕臨絕種的危機。如果全球平均氣溫比工業革命發生之前提高2°C,全球有5.2%的物種會滅亡。如果全球平均氣溫再提高4.3°C,全世界六分之一的物種都將會消失。

不同地方的物種面臨不同的生存風險。在北美洲僅有5%、在歐洲也只有6%的物種會隨著全球暖化而滅亡,但這個數字在南美洲會上升到23%,在澳洲和紐西蘭則是14%。一般來說,處於特殊氣候的地區會演化出較多的特有種,而這些物種的生存風險相對來說也會比較高。

厄本也強調,目前所公布的這些數字僅關係到會因氣候變遷而「滅絕」的物種數量,實際受到氣候變遷影響的物種其實遠高於這些數字。有些物種雖然不會因為氣候變遷而滅絕,但牠們在各方面仍會受到顯著影響,最後,人類也得為此付出代價。

「如果我們不想讓物種大滅絕成為事實,我們就得趕快研擬相關策略,以減緩氣候變遷的速度,」厄本說。華盛頓大學的生態學家Janneke Hille Ris Lambers在肯定厄本的研究成果之餘,也表示:「我們現在仍處於評估風險的初步階段。」未來仍有待各界的科學家和各國政府正視這個問題,朝減緩氣候變遷的方向繼續努力。

資料來源:

  1. Climate change could eventually claim a sixth of the world’s species Science Now [Apr 30, 2015]
  2. Accelerating extinction risk from climate change Science Now [May 1, 2015]
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泛科學特約編譯作者。一個很容易臉紅的女生,最想去的國家是印度。

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極端氣候的問題就在眼前,我們可能面臨什麼樣的未來?——《圖解全球碳年鑑》
商業周刊
・2022/10/04 ・5452字 ・閱讀時間約 11 分鐘

沒有比現在更急迫需要預測未來。上千名氣候科學家和經濟學家共同建立並測試嚴謹的電腦模型,來估計地球在一、兩個世代後的樣貌。

政府間氣候變化專門委員會(IPCC),由世界各地的志工科學家組成,他們評估目前關於氣候變遷的科學知識——過去、現在和未來的風險與可能性——從而找出共識。

他們發表一系列報告,為 2050 年及其後的世界,做出 5 個可能的結果,這些情況是根據複雜的運算,測量溫室氣體排放、土地使用和空氣汙染對氣候的影響。

做出 5 個可能的結果,這些情況是根據複雜的運算,測量溫室氣體排放、土地使用和空氣汙染對氣候的影響。圖/Pixabay
圖/商業週刊

經濟成長、人口以及溫室氣體排放的未來軌跡,預期將使地球的平均溫度上升。情況的名稱是根據共享社經路徑(Shared Socioeconomic Pathways, SSP), 依照 1 到 5 編號,每個編號有個比過去更負面的結果。

5 個未來會面對的暖化問題

5 種情況的暖化程度,在以下幾個方面存在顯著差異:

  • 氣候的激烈程度
  • 海平面上升
  • 熱浪
  • 降雪和降冰的減少
  • 未來的行動和政策

這些情況說明問題如何隨時間加劇,以及改變目前的做法對未來可能的巨大影響。

IPCC 過去的估計已經證實太過樂觀,因此最近 IPCC 的報告預測,全球地表溫度將提早 10 年升溫超過 1.5° C,儘管如此,自從出版那份報告以來所收集的資料,顯示近期的暖化程度要比過去所做的大膽估計更加嚴重。

二氧化碳排放量。圖/商業週刊
情況升高攝氏 /華氏說明
1. 極低排放量(SSP1-1.9)1.4° C /2.5° F2050 年前後,全球二氧化碳排放減到淨零,符合巴黎公約(Paris Agreement)中,維持全球暖化(最多)高於工業前溫度1.5° C,而後穩定在1.4° C 直到2100 年。永續作法被即刻採行,改變經濟成長和投資,人們感受的氣候變遷效應,相較其他情況顯著較輕微,速度也較慢。
2. 低排放量(SSP 1-2.6)1.8° C /3.2° F全球二氧化碳排放大幅降低,但不足以在2050 年以前達到淨零排放。2100年結束時,升溫穩定保持在大約1.8° C。
3. 中排放量(SSP2-4.5)2.7° C /4.9° F邁向實踐永續的進展緩慢,與歷史趨勢相近。二氧化碳排放量維持在目前水準,本世紀結束前達不到淨零。2100 年前溫度上升2.7° C。
4. 高排放量(SSP3-7.0)3.6° C /6.5° F排放量和溫度穩定上升,大約是目前的兩倍,各國趨向彼此競爭,要求更多糧食供給的保障,且提高對糧食供給的警覺。2100 年以前平均溫度已經上升3.6° C。
5. 極高排放量(SSP 5-8.5)4.4° C /7.9° F2050 年以前二氧化碳的排放將加倍,能源消耗增加以及過度使用化石燃料加速經濟成長,但是……2100 年以前全球平均溫度將升高4.4° C。
表/商業週刊
IPCC 假設的情況。圖/商業週刊

了解 IPCC 勾勒出未來的 5 種情況

想像集體行動的後果,是前進的必要的一步,政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的 5 種情況,清楚勾勒未來的樣貌。

他們的報告顯示,人類具備科學的理解、技術的能量和金融手段,將碳排放量限制在 1.5° C,但也清楚說明勇敢行動和政治意志極為重要。

溫度上升 0.5° C,差別就很大

情況 1——正負 1.5° C

這是唯一符合《巴黎公約》,維持全球溫度比工業化前溫度高 1.5° C 目標的情況。

在這情況中,極端氣候比較常見,但世界避免了氣候變遷的最糟衝擊。依然會有健康風險以及氣候改變的風險,但嚴重度會比其他情況好很多。不過,將升溫限制在 1.5° C,將需要能源、土地、基礎建設、交通運輸、工業系統等,作出前所未見的轉變。

將升溫限制在 1.5° C,將需要能源、土地、基礎建設、交通運輸、工業系統等,做出前所未見的轉變。

情況 2——正負 2° C

在低碳排放的情況,世界在 2030 年後不久就會違反 1.5° C 的公約,但還是設法達到巴黎公約中,2100 年以前將溫度上升維持在比工業化前水準高 2°C 以內。

全球二氧化碳和非二氧化碳溫室氣體的排放,如同在「情況 1」中被大幅削減,但不如「情況 1」快速,2050 年之後才達到淨零排放。如同「情況 1」,也需要透過造林、碳捕捉等方法,移除大氣的二氧化碳。

溫度上升 0.5 度或許看似差別不大,但是 IPCC 的報告清楚指出,每增加 0.5 度,對人類和自然系統的負面影響將顯著提高。

舉例來說,極度高溫的天氣事件,如熱浪、火燒、洪水和乾旱,將會愈來愈激烈且頻繁,有時會同時發生,加上海平面上升和海水酸鹼度提高,不僅使人類等物種失去居住和棲息的地方,也會因為作物產出下降和漁獲量減少,而導致糧食不足。IPCC 估計,這個情況會比「情況 1」多出高達數億人受到氣候相關風險的負面影響。

關注的區域情況1情況2差異
全球暖化全球意味地表溫度相對工業化前的水準上升1.5° C2° C0.5° C 以上
嚴重的熱浪每5 年全球人口至少一次暴露在嚴重熱浪中14%37%糟2.6 倍以上
海平面上升2100 年以前,全球人口每年都有海平面上升的風險6,900 萬7,900 萬多1,000 萬
海冰平面北極海夏季無冰的頻繁度每100 年至少一次每10 年至少一次糟10 倍
失去生物多樣性脊椎動物失去至少一半地理範圍的脊椎動物4%8%糟2 倍
生物多樣性昆蟲):失去至少一半地理範圍的昆蟲6%18%糟3 倍
生態系統轉變受生態系統轉變影響的全球陸地區域7%13%糟1.9 倍
失去珊瑚礁與目前相比,形成礁的珊瑚減少70-90%99%糟1.2 倍
農作物產出下降暴露在作物產出下降的全球人口數3,500 萬3.62 億糟10.3 倍
表/商業週刊

情況 3——政治和經濟的力量沒辦法短期內做出決定

這是假設政治和經濟的力量,使得難以在短期內採取明快的大動作。

由於累積的二氧化碳排放量與全球地表溫度上升之間有接近線性的關係,因此升溫 1.5° C 的上限有可能在 2030 年代初就被超越,距離本年鑑出版不到 10 年。

在這情況中,溫室氣體排放到 2050 年都沒有降低,預期本世紀末的升溫將大約 2.7° C。上一次氣溫高於工業化前的水準 2.5° C,估計是在 3 百多萬年前。

暖化會呈現地區性差異,平均而言陸地的暖化將比海洋嚴重,北半球緯度愈高的暖化會比南半球嚴重,北極對暖化的敏感度高於南極,自從工業化年代以來,北極的暖化速度比世界其他地方快了 2 倍。

降雨量會增加。在所有全球暖化超過 1.5° C 的情況中,預期降雨量將會增加,特別是陸地。全球地表平均溫度每上升 1°C,中數降雨量將增加 1% 至 3%(全球和年皆然)。

儘管整體的降雨量增加,但會因緯度而有地區性差異。高緯度和潮濕的熱帶地區,降雨量會增加,但是乾旱地區,包括部分的亞熱帶如地中海、南非、部分的澳洲和南美洲,降雨量會減少。

高緯度和潮濕的熱帶地區,

降雨量會增加,

但是乾旱地區,降雨量會減少。

凡是升溫超過 1.5° C 的情形,到本世紀結束前,9 月將更有可能沒有北極海冰,當暖化到達 2° C 時,這個可能性幾乎是確定發生。圖/Pixabay

北極海冰會融化。凡是升溫超過 1.5° C 的情形,到本世紀結束前,9 月將更有可能沒有北極海冰,當暖化到達 2° C 時,這個可能性幾乎是確定發生。全球地表溫度上升,將使冰河和大冰原的面積更大幅度縮小,導致全球海平面中數(global mean sea levels,GMSL)上升,在前面 3 種情況中,預期在整個 21 世紀將加速,海洋在這些情況下也會變得更酸,這是因為排放量增加使海洋吸收更多碳的緣故。有些系統將會永遠地被改變,持續的全球暖化將可能永久造成:

  • 海平面上升
  • 大冰原喪失
  • 永凍土的碳排出

情況 4——只顧國家利益,沒有同心協力

這個情況是,隨著全球氣候變遷惡化,國際的協調將受挫。各國沒有同心協力來解決問題,反而只顧國家利益,而以關於能源與糧食保障為主。

由於高度仰賴化石燃料來解決燃眉之急,導致溫室氣體排放穩定成長。到 2100 年前,二氧化碳排出幾近加倍,每年超過 800 億公噸,空氣汙染控制不力,加上非二氧化碳的排出量持續增加,導致地球暖化惡化。

溫度遽升。由於各國達不到氣候誓約,21 世紀的溫度可能上升 2° C,不到 10 年可能跨越 1.5° C 的門檻。

降雨和乾旱的區域擴大。在全球暖化超過 2° C 的情況(情況 4 和情況 5),全球平均降雨量將比 1995-2014 年間增加 2.6%。

降雨和乾旱的區域擴大。在全球暖化超過 2° C 的情況(情況 4 和情況 5),全球平均降雨量將比 1995-2014 年間增加 2.6%。圖/Pixabay

海洋改變。到本世紀末,全球海面溫度上升 2.2° C,上升的海洋溫度可能影響大西洋經向翻轉環流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,AMOC),這是最大的洋流系統,如果 AMOC 停止將造成廣泛影響,例如季風轉變和歐洲與北美州的降雨減少,AMOC 可能永久停止。海洋溫度上升導致 GMSL 上升,主要是因為熱擴散,凡是升溫跨越 2° C標記的情況,就會提高南極大冰原崩解的可能,也造成 GMSL 在 2100 年前後上升至少 1 公尺,有些預測認為會超過 2 公尺。

如果 AMOC 停止將造成廣泛影響,例如季風轉變和歐洲與北美州的降雨減少,AMOC 可能永久停止。

情況 5——二氧化碳的年排放加倍

面對氣候緊急事件惡化下,化石燃料的開發和能源使用勢必更積極,導致溫室氣體排放大幅增加。2050 年以前,二氧化碳的年排放加倍,在本世紀前超過 1,200 億公噸。

再生能源技術的進步加上人們的接受度上升,使這情況不太可能發生。但是碳循環回饋可能影響大氣濃度,從而製造地球反應的循環而導致這種情況,此外基於全球地表溫度升溫在 10 年內預期將跨越 1.5° C,而短期的暖化現象比估計的還要嚴重,因此即使可能性較低也不容忽視。

在這情況中,溫度上升 1.5° C 被認為在近期內很可能發生,大約是 2027 年前後。幾十年內升溫可能來到 2° C,本世紀末之前無法想像的升溫 4.4° C 可能發生。人類從未曾生活在如此氣候狀況下。

這個情況與其他不同的,在於假設強度的空汙控制,以及預測中長期除了甲烷以外「臭氧前兆」的下降,預測甲烷將上升到 2070 年。

跟其他情況相同的是,較大程度的暖化,預期會擴大區域性暖化趨勢的差異。例如相較 1995 至 2014 年的溫度範圍,部分亞馬遜或其他熱帶陸地將升溫 8° C,其他熱帶陸地區域可能升溫 6° C。

降雨量急遽上升,在暖化程度較大的情況下,預期高低降雨量的差異將擴大,冰原將消失,海平面和溫度將上升,世界失去格陵蘭和南極最大冰原,將導致海平面上升與冰河消失。由於冰原的成長緩慢但融化快速,失去任何面積可能無法逆轉。

海洋吸收愈來愈多熱,變得愈來愈暖,於是水往外擴。海平面上升近 1 公尺可能影響居住在海岸區、島嶼以及容易遭到洪水肆虐的近 10 億人生計。

海平面上升近 1 公尺可能影響居住在海岸區、島嶼以及容易遭到洪水肆虐的近 10 億人生計。圖/Pixabay

海平面上升近 1 公尺

可能影響居住在海岸區、島嶼

以及容易遭到洪水肆虐的近 10 億人生計。

我們沒有丟掉任何東西,

只是把我們的問題變成別人的問題。

⸺賽門.西奈克(Simon Sinek),暢銷作家

上網搜尋,種一棵樹

安裝一個簡單的應用程式,

就可以在你每次上網搜尋時種一棵樹。

——本文摘自《圖解全球碳年鑑:一本揭露所有關於碳的真相,並即時改變之書》,2022 年 9 月,商業周刊,未經同意請勿轉載。

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氣候變遷下,熱帶雨林該如何及時自我更新?——《熱帶雨林:多樣、美麗而稀少的熱帶生命》
日出出版
・2022/09/17 ・3308字 ・閱讀時間約 6 分鐘

沒有森林能「永遠」存在,但我們總覺得森林特別穩定不變,至少如果它是自然形成的。

森林給人穩定不變的感覺。圖/Pexels

可是眾所皆知,當前氣候變遷的趨勢給了所有林主一項大任務:他們得及時改造自己的森林,使它能應付更熱、更乾、更多風暴且更有利昆蟲大量繁殖的氣候。而「原始森林」被認為是最佳模範,因為它兼具抵抗力(即復原力)與持久性(即穩定性)。

不過,真的是這樣嗎?

「原始森林」不等於「非常古老」

提出這個批判性問題是必然的,因為有關地表森林(不論是非熱帶或熱帶)在後冰期是如何形成或擴張,有著各種不同的論點。這些森林其實大多沒有我們想像的那麼老,只有真正位在熱帶最深處的某幾個地方,還可能有冰河時期開始前就存在的雨林——儘管如今的物種組成已不同。

以我們的時間概念來說,它們確實非常老。不過它們也最穩定嗎?這點我們不得而知。因為找得到這種森林的地方,雨經常下得特別多,而這對想改變森林利用形式以帶來收益的人來說,並不特別具有吸引力。某些熱帶地區以外的雨林,例如北美西海岸附近以及智利最南方,也都基於非常類似的因素,得以保留至今。

但是我們所說的「穩定性」究竟是什麼?我們對它又有何期待?當一個棲息空間在我們眼前幾乎沒有發生任何改變,一直保有它原本的樣子,那就是穩定。這種說法非常易懂,但它其實含有一個潛在的重大錯覺。

因為「在我們眼前」意謂著,這種持久性是以人類的生命為標準來界定。如果把人的壽命大致設定為七十五年,那我們的一生,其實最多只能經歷到大部分樹種自然壽命的五分之一,以橡樹來說,甚至大概只有十分之一;不過反過來說,人的一生也相當於連續五代以上的「狗」生,或上百代的老鼠、各種各樣的昆蟲及無數開花植物。

簡而言之,我們判斷的依據是人類的時間,而不是各種生命自己的時間。大象的平均壽命與人類大致相當,所以如果年紀已達人類耆老標準,我們就會把牠當人瑞一樣來照顧。

然而一座同樣歲數的森林其實還很年輕,或頂多剛成熟到可以砍伐的狀態——如果那是一座中歐平原上的人工雲杉林。再舉個更極端的例子,我們的湖泊很年輕(非常!),它們幾乎全都形成於末次冰期結束之後,與人類移入過去滿是巨大冰層與凍原的土地並開始擴散的時間相當。然而像多瑙河或萊茵河這樣的河流則非常古老,至少要比那些湖泊老上好幾百倍。

至於亞馬遜河,如前面所說,從今天的非洲西流並注入太平洋的時間,更長達數百萬年之久。

因此一座森林究竟有多老,應該得參照它樹木的平均自然壽命,這才是它自己的時間尺度。這樣一座在河流動力作用下已呈穩定狀態的歐洲河岸森林,才能與熱帶河岸低地的雨林進行比較對照。所以「原始森林」不該與「非常古老」畫上等號。

「原始森林」不該與「非常古老」畫上等號。圖/Pexels

發現於婆羅洲與亞馬遜許多地方的那種驚人的樹種多樣性,我們可以把它理解為是後冰期的變動作用還在進行,尚未找到它的終點;另一種可能性則是它的森林發展演替已達最終狀態,即所謂的頂極群落(Klimax Gesellschaft),理由是熱帶雨林的生長完全不受季節限制,不像熱帶以外的地區有冬天,或某些熱帶、副熱帶地區有長短不一的乾季。

所以要回答有關穩定性的問題,其實並不容易。

維持雨林氣候兩大要素——雨與火

熱帶雨林裡大部分的樹種都長得很慢,並製造出質地非常堅硬的木材(有些在水中甚至浮不起來!),就這點而言,把熱帶雨林歸為「強韌且耐久」還算合理,至少跟橡樹天然林一樣強韌。但是它為何得如此強韌?撇開人類之外,還有什麼會危及森林?

雨與火這兩個最重要的環境因素,雨林早就已經處理得宜,就這兩個自然因素來說,熱帶雨林確實相當強韌穩定。它能維持自己的雨林氣候,就像在亞馬遜地區所運作的那樣。

透過水分的蒸散作用,它製造了自己的水循環系統,此系統一年當中所產生的降雨量,數倍於來自海洋的水氣。不過要製造自己的氣候,前提是雨林的面積得夠大。每年數千公釐的驚人雨量,也保護它免於被火神侵擾。雨林成功地讓自己避開了林火,即使林火是森林的自然本質之一,且影響著森林的「生命週期」,就這層意義來說,雨林確實可被視為(非常)穩定。只有長期的且嚴重偏離每年或每十年平均雨量變動率的降雨變化,才能自然而然地改變它,就像過去冰河世紀冷、暖期交替時所發生的那樣。從現在人類的觀點來看,那些時期也都是穩定且漫長。

林火是森林的自然本質之一,且影響著森林的「生命週期」。圖/Pixabay

與穩定性密不可分的另一個問題是復原力,也就是森林對抗影響較短暫且較局部的變動之能力。風暴、洪水或面積大小不一的人類開發利用,都屬於這類變動。那些高聳的雨林樹種因為根系很少深扎,只能擴展在接近表層的土壤裡,在風暴來襲時通常尤其脆弱。

一場普通的雷雨風暴,就足以讓它連根拔起,可是在面積廣大的雨林裡,又幾乎天天有劇烈雷雨,因此這類風暴倒木已屬尋常事件,也是雨林自我更新的方法——正如沿河兩側經常持久不退的氾濫。這裡在主要雨季時,洪水可能會上升十~二十公尺,淹沒兩岸面積驚人的森林區。有時這些樹從樹冠以下,得泡在水中長達數星期之久。

高聳的雨林樹種因根系很少深扎,一場雷雨,就足以連根拔起。圖/Pixabay

然而水這個要素,雖然在這裡的樹底下經常多到氾濫,對樹頂經常曝露在風吹日曬中的葉子來說,卻因高溫酷熱反而有短缺的問題。熱帶地區一年到頭太陽總高掛天空,日照強度幾乎沒什麼變動,而這迫使樹木的葉子變得像皮革一樣厚,葉面不僅硬實,還帶有一層具保護作用的蠟質,類似熱帶乾燥氣候區的植物。

這意謂著雨林的樹木所面對的環境條件,在樹冠層與根部之間簡直有著天壤之別,幾乎是從副熱帶半乾燥區到水陸兩棲世界那樣極端。而歐洲相較之下跟這種處境最像的(儘管程度上差很多),或許是我們河邊常見的細葉柳樹;它們同樣也得忍耐數星期的河水氾濫,與夏季的連日高溫。

強韌且極具抵抗力

就這些環境現實而言,認為熱帶雨林極具抵抗力確實毫無疑問。它的韌性,是森林與自己所面對的非生物環境間長期交互作用的結果。而且不僅如此,它對動物與真菌的侵襲也很具抵抗力。硬木要遠比軟木更不易遭受真菌、白蟻或甲蟲幼蟲的攻擊,而且它的嫩芽與樹皮裡,含有各式各樣且多半具毒性的成分,也保護森林免受一般害蟲的大量侵襲,像中歐地區目前有許多森林正遭到舞毒蛾(Schwammspinner)肆虐那樣。

一地如果絕大部物種的個別數量天生就很稀少,照理說也就不會有大量繁殖的現象。從這裡我們可以這樣推論(或許完全合理,但不見得普遍適用):高生物多樣性促進了森林的穩定性,反之則會使其變得脆弱且不穩定。在氣候潮濕的熱帶,那些替代原生雨林的再生林較少是不穩定的,然而開發為林業與農業用地的雨林區卻相反,這裡會因不利的氣候發展、昆蟲與其他生物反常繁殖、以及病原侵襲而極度瀕危。

在大致了解雨林的穩定性與韌性後,我們應該更能完整探討人類對熱帶雨林的利用,與砍伐森林並以農地取代原始森林所導致的後果。而這些後果,引發全球性的憂慮與關注。

——本文摘自《熱帶雨林:多樣、美麗而稀少的熱帶生命》,2022 年 8 月,日出出版,未經同意請勿轉載。

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搭建氣候變遷研究與實踐應用之間的橋梁——臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台專訪
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/07/07 ・3079字 ・閱讀時間約 6 分鐘

感謝 臺灣氣候變遷推估資訊及調適知識平台 對本次專訪之協助與支持。

  • 作者|曾繁安

乾旱與豪雨成災比過去更常常出現,夏天變得更長且更熱,颱風數量變得更稀有但强度卻變大……當極端天氣事件成為常態,我們不能再逃避氣候變遷對人類社會帶來的影響。想關心氣候變遷議題卻不知如何下手?那你就不能不知道「臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台」(TCCIP)!

不只懂得「減碳」,「調適」也要跟上

臺灣為什麽需要氣候變遷為主題的知識平台?問起 TCCIP (Taiwan Climate Change Projection Information and Adaptation Knowledge Platform)的誕生,國家災害防救科技中心氣候變遷組陳永明組長回應,除了近年各國更加重視氣候變遷的影響,並推動相應的政策之外,本土學者在氣候科學的研究成果,其實不在少數,但這些做為理解氣候變遷的重要資料與成果,卻散落四方,因此需要有一個系統性整合與轉譯知識的服務平台。

不僅是在研究資料與成果的整合,TCCIP 也期待與大眾溝通正確氣候變遷知識的地方,目前媒體的報導與科學客觀知識的理解上,仍存有不少落差,而 TCCIP ,正是最適合透過最新的第一手資訊,了解氣候變遷的平台。

氣候變遷議題包含三大面向:減碳、氣候科學、衝擊與調適。陳組長提到,大家對「節能減碳」已有共識,明白降低溫室氣體的排放,對減緩全球暖化效應的必要性,但對「氣候科學」和「調適」卻相當陌生。陳組長解釋,氣候科學是學者研究與模擬氣候變遷影響的學問,與天氣預報短期内的天氣變化之預測不同,氣候科學所做的是「推估」(Projection)。推估模擬的是不同情境,如溫室氣體排放量高、中或低的三種路徑下,氣候變遷衝擊的範圍與程度輕重。

在開始說明調適前,陳組長說:「大家常有一個誤解,認為臺灣只要做好減碳,我們災害就會變少。」

氣候變遷讓全世界成為命運共同體,即使臺灣碳排净零也無法獨善其身,需超前部署因應氣候災害的措施,也就是所謂的「調適」(Adaptation)行動。調適行動所涉及的層面包羅萬象,不再只停留在氣候科學,而是跨越不同學科如自然生態、人文社經、公共衛生等領域。

TCCIP 扮演學術研究與實踐應用之間的溝通橋梁

自 2009 年啓動的 TCCIP,以國家災害防救科技中心為主,集結了四大政府機關和研究單位,以及國内二十個大學系所的成員。其宗旨在於提供本土化的氣候變遷科學與技術研究服務,各單位互相協力合作,可謂臺灣氣候變遷抗戰陣線的大聯盟。

TCCIP 團隊組成涵蓋不同學研單位、業務機關。圖/TCCIP 官網

要擬定政策、採取有效的氣候行動,將有限的資源挹注在刀口上,背後就需要堅實的科學數據支撐。但由專家學者經過縝密的演算研究,所產製的繁複氣候科學研究數據,如果不強化與實際應用的連接,經過進一步的轉譯,便可能成為難以通曉、被束之學術高閣的學問。

因此陳組長指出, TCCIP 所肩負的責任,除了精進氣候變遷推估的技術與能力之外,也扮演著學術研究與實際應用之間的溝通橋樑,把氣候科學家的語言,轉化成政策擬定者所能明白的話語。TCCIP 團隊發展了各種氣候變遷風險評估與調適工具,將抽象的研究數據具象化,成為能一目瞭然的圖表、圖資。

圖為臺灣 25 個中央氣象局屬測站自 1897 年到 2020 年的溫度距平值變化,距平值是各站年均溫相對於各站溫度氣候值 (1981~2010年平均) 的差值。圖/TCCIP 官網

TCCIP 所匯整的氣候變遷科學資料,從使用者的需求框架下出發,以政府、學研與產業為主要服務對象。點開線上的官網,氣候變遷資料商店中符合 IPCC[注1] 評估標準、臺灣在地降尺度的溫度、雨量等資料,可任君挑選。你也可打開調適百寶箱,去觀摩世界各地在不同領域如農林漁牧業,是如何在氣候變遷衝擊下進行調適,提高面對災害的韌性。除了線上的氣候知識大補帖,TCCIP 最近也積極推動各種線下的實務操作。

以臺灣的調適案例而言,新竹新豐鄉的「旱田直播」,便是一次良好的示範。氣候變遷影響下,未來缺水情形令原本栽種水稻的農民擔憂,因此萌生「旱田直播」——在沒有灌溉的農田上,直接播種的想法。為測試這一策略是否可行,TCCIP 團隊、農業試驗所與農民三方合作,由農民提供設置旱田試驗田和傳統插秧對照田,TCCIP 團隊和農試所則負責田間氣象資料、用水量、作物生長與品質產量等數據的量測、歷史觀測與未來氣候變遷趨勢的推估。

圖/TCCIP 農業調適示範

這一案例展現氣候變遷調適知識與科學數據,如何透過與產業利害關係人的溝通與協作,具體落實,讓氣候變遷走出學術的象牙塔。從目前階段性的成果可見,直播水稻與插秧水稻田的栽培條件差異不大,可節省前期勞力支出與大量用水,惟最後收益與插秧水稻相比仍有進步空間。這一次結合理論與實務的合作契機,有望成為氣候變遷下水稻可永續發展的調適路徑之一。

展望長期穩定的科研團隊,成為面對氣候變遷的國家堡壘

前期臺灣仍需完全依靠國際其他氣候變遷模式所產製的資料,來生成在地的降尺度數據。但這幾年隨著研究能量的積累與提升、成熟團隊的培訓形成,臺灣也發展出屬於自己的氣候變遷模式,並以臺灣的名義參與在世界氣候研究計劃(World Climate Research Programme)之下的第六期耦合模式比對計畫(CMIP6) [注2 ]

談到臺灣的氣候科學研究進程在國際上的表現,陳組長指出,儘管臺灣比起資源豐富的國家來得慢了些,但仍在逐步趕上。陳組長表示,臺灣複雜地形地貌與劇烈天氣變化的特色,就如地球科學的試驗場,無論是氣候科學或是衝擊調適,許多國家都非常樂意與臺灣進行氣候變遷的相關研究合作。未來期許TCCIP能從計畫形式,轉型為更永續經營的運作方式,為氣候變遷長期抗戰的人才培育與措施行動做更好的應對。

對於想要加入 TCCIP 的年輕學子,陳組長建議,最重要的是能保有對不同學問的好奇心,以及願意放下對自身專業的堅持,擁有可以跨領域溝通的彈性身段,來為氣候行動貢獻一分心力,而這正是 TCCIP 團隊一直以來秉持的精神與理念。

備註

  1. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change,全名為政府間氣候變遷專門委員) 旨在以嚴謹科學探討氣候變遷的情形,及對人類社會經濟造成的影響。`自 1988 年由世界氣象組織和聯合國環境規劃署成立,是《京都議定書》及《巴黎協議》背後的重要推手,為地球氣候變遷研究所做出的貢獻在 2007 年獲諾貝爾和平獎肯定。
  2. 第六期耦合氣候模式對比計劃(Coupled Model Intercomparison Project,CMIP6)提供IPCC 第六份氣候評估報告的科學依據。CMIP 扮演國際公開資料平臺的角色,讓隸屬旗下的各國研究組織,可讓各自產製的氣候模式資料上線,讓全球研究者能簡便地獲取和分析這些資料。每一期 CMIP 的模式推估,皆奠基於共同制定的未來氣候推估情境。

參考資料

  1. 科技部「台灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台計畫」
  2. 臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台
  3. 行政院環境保護署:節能減碳政策
  4. 進擊的全球暖化,台灣的新契機 台灣氣候模擬系統的建置
  5. 最新 IPCC 報告出爐!作爲地球公民一分子,你不可不知的氣候變遷現況
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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