2

0
0

文字

分享

2
0
0

施虐循環

陸子鈞
・2011/11/09 ・859字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 448 ・四年級

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

在橙嘴藍臉鰹鳥的世界,「虐童」事件每天都在上演;年輕的成鳥,會踏過鄰居的雛鳥,還會啄咬牠們,有時候導致雛鳥死亡。不過如果雛鳥倖存,且長大成鳥,會傾向成為施虐者,攻擊鄰近的雛鳥,讓這樣的不幸陷入無限循環。「施虐循環」常常被用來解釋人類的行為,但這次首次在野生動物身上發現證據。

我們知道,當小孩經歷過大人的虐待,長大之後往往會虐待自己的小孩。在人類以外的動物上卻很難研究這行為,像是恆河猴-會表現出類似的行為,但不常發生,或者鮮少被目擊。在加拉巴哥群島的Española島上,橙嘴藍臉鰹鳥成鳥會攻擊雛鳥,而且是令人髮指的頻繁。研究人員認為這樣的現象可以作為模型,對照人類的行為,而且牠們不在乎人類在一旁觀察,便於研究人員記錄。

維克森林大學的演化生態學家大衛‧安得森(David Anderson)提到,雛鳥的受虐事件,「你一眼就會注意到,那樣的明顯又讓你心神不寧。」。他自1984年起,就開始觀察鰹鳥,至今仍對牠們的行為感到驚奇,他提到「你不會預期看到動物浪費這麼多時間去打擾鄰居的雛鳥;牠大可以去做其他能提高是存度的事情,像是尋找配偶。」

為了了解虐待行為是如何在鰹鳥族群中發生的,安得森和他指導的大學生-包括第一作者馬丁那‧慕勒(Martina Muller),在三個繁殖季中收集資料。他們辨識出24隻雛鳥,有些經常受到成鳥攻擊,有些則不。研究團隊替鳥標上鮮豔的藍色腳環,持續追蹤直到牠們長大成熟。結果發現,幼期受到最多虐待的個體,長大後會成為最惡劣的施虐者。安得森說:「一隻鳥過去有成為受虐目標,則我們可以預期牠長大後的行為。鰹鳥的行為和人類的類似,不過有個重要的差別-人類虐童往往是和自己有關係的小孩,而鰹鳥則否。」

目前看來,鰹鳥的行為和牠的生命史有關,牠們通常只產兩顆蛋,即使雙親只能照顧一隻雛鳥。如果兩顆蛋都孵化,雛鳥體內的賀爾蒙會驅使牠去攻擊另一隻兄弟姊妹直到死亡。不過科學家還無法在演化上解釋這行為,推測可能跟是一些心理因素驅使,增加施虐者對雛鳥的興趣。

資料來源:ScienceNow: Abused Chicks Grow Up to Be Abusers [11 October 2011]

文章難易度
所有討論 2
陸子鈞
295 篇文章 ・ 4 位粉絲
Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
另一場太平洋戰爭:祕魯鰹鳥──《便便不思議》
貓頭鷹出版社_96
・2016/06/10 ・3591字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 517 ・六年級

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

南美曾經存在著名為「印加帝國」的文明國度。

印加帝國有著以分毫不差的精密度加工製造的巨大岩石建築、美麗的織品、以及高度進化的統治制度。雖然沒有車輪、文字、鐵器等文明基礎,卻擁有高度技術,堪稱歷史之謎,是一個神祕的大帝國。印加帝國也擁有優異的農業技術。其中尤以鳥糞肥料給予帝國極大的恩惠。這不是普通的糞,而是能夠提高作物收穫量十倍的魔法大便,由祕魯鰹鳥為首的海鳥的糞堆積而成。

鰹鳥
大量的祕魯鰹鳥為秘魯帶來大量的鳥糞,為印加帝國和秘魯帶來了大量財富,稱之為「天上掉下來的禮物」可謂名符其實。圖/wikimedia commons

祕魯鰹鳥是棲息於海洋的鰹鳥的一種,主要分布在南美洲的祕魯和智利北部。牠們在斷崖群集築巢,形成大規模群體,從上空如火箭般俯衝入海面捕捉沙丁魚。南美祕魯的島嶼自古以來就是祕魯鰹鳥的棲息地。鰹鳥已經在當地生生不息地生活了數千、數萬年。鳥群長年棲息,就會在地面堆積糞便。累積數萬年的糞便化為化石之後,形成厚厚的地層。這些糞化石稱為「Guano(糞石)」。Guano 是印加帝國時代的語言中代表「糞」的詞。

先民很早就知道鳥糞石能夠發揮家畜糞便十倍的效果,是非常優異的肥料。印加帝國利用糞石來耕作,使食物生產量穩定,因而有多餘的勞力整頓總長達五千公里的道路等公共設施,或是挖掘金銀礦。然而號稱有一千萬以上人口的這座帝國卻被一小撮西班牙軍隊的前哨輕易殲滅。西班牙人壓榨印加帝國的原住民,逼迫他們在礦山挖掘金銀。辛苦的勞役使許多人喪命,導致人口銳減。人類歷史好像總是重複著這種情節。

後來印加帝國被西班牙人稱為「祕魯」。一八二一年,祕魯終於脫離將近三百年的西班牙苛政統治,但當時國內已經沒有任何產業。然而印加帝國的子孫相當堅強。他們想到外銷遠古時代使國家富強的糞石。

Machu_Picchu_early_morning
馬丘比丘(Machu Picchu)上的印加王國遺址名列世界新七大奇蹟,也是現在著名的觀光景點。圖/wikipedia

 

這項貿易大獲成功。祕魯開始挖掘糞石,外銷到歐美國家。糞石不愧是奇蹟的肥料,能夠讓小麥和菸草收成突飛猛進,使歐美各國瞠目結舌。日本有「金肥」這樣的詞,而在土地貧瘠、食物供給開始出現危機的歐洲,糞石可說具有等同於黃金的價值。

很多人也許以為農作物只要有土壤、太陽和水就能生長,不過這種想法就像不知道石油存在還想讓車子跑一樣。要培育作物,必須定期補充土壤中被消耗的養分。其中重要的是氮、磷、鉀三大元素。尤其是氮,具有讓植物長大的作用。糞石當中便含了豐富的氮。

既然知道有這麼重要的功用,當然不能輕易放手。這一來就成了賣方市場。歐美各國只能依照祕魯價,但卻遭到頑強抵抗。在慣例的口水戰後,氣昏頭的美國竟然訂立了「糞石島嶼法(Guano Islands Act)」,硬是規定「生產糞石的土地可以視作美國國土」,簡直就跟搶人東西的霸道小鬼沒有兩樣。

Guano
祕魯鰹鳥們應該永遠無法理解自己的便便形成的糞石居然會引來如此多的國際紛爭。圖/wikipedia

祕魯因為外銷糞石而一夕致富,不僅還掉借款,設置港灣、電信等基礎設施,還創建了軍隊。然而在採掘、生產糞石上,祕魯卻沒有花費任何金錢。採掘工作主要是利用囚犯、逃兵和黑人奴隸的勞力。祕魯一方面從非洲輸入奴隸,另一方面又派船到圖帕伊島、彭林島、庫克群島、拉帕努伊島(復活節島)等島嶼,拐走當地居民送入採掘現場壓榨勞力。他們毫無忌憚地複製昔日西班牙帝國的惡行

林肯的奴隸解放宣言對祕魯來說造成很大的困擾。祕魯因為無法壓榨黑人奴隸而傷腦筋,於是就改用被稱為「苦力」的中國勞工。這些苦力美其名為「移民」,實際上卻等同於奴隸,多半是被拐或被騙來的的人。他們形同商品般,從本國被「外銷」。

採糞石的工作條件極為惡劣。勞工必須在令人窒息的糞便粉塵飛揚中用鏟子挖掘糞石,然後又要背負裝了數十公斤糞石的袋子行走。勞工變得羸弱不堪,背上腫起蚯蚓狀的痕跡,臉上刻印著苦工與絕望的深深皺紋,甚至也有人自殺。十九世紀中葉,苦力人數多達十萬人,而糞石採集現場的七成是中國人。

就如過去印加帝國曾經繁榮,祕魯也倚賴糞石迅速發展經濟。然而過度的富裕會使人類的思考麻痺。祕魯人一再把理所當然的問題延宕到將來:糞石是海鳥糞的堆積,數量有限;只要繼續挖掘,總有一天會枯竭。經過好幾萬年累積熟成的大地黃金僅僅經過四十年就枯竭了

完全仰賴糞石的祕魯經濟頓時萎縮。於是祕魯盯上了「硝石」來取代糞石。硝石是含有氮的礦物,可說是糞石的親戚。有人說來自鳥糞,也有人說是地殼變動產生的,可作為有用的肥料。

位在祕魯、玻利維亞、智利三國之間的「亞他加馬沙漠」便是硝石的礦床。三國原本約定在此採掘的硝石應平分,但智利旋即無視此項約定強行侵入,甚至還進逼玻利維亞與祕魯的領土。玻利維亞與祕魯因為產生危機意識而締結祕密同盟,並採取接收智利企業、增加課稅、逮捕經營者等手段與之對抗。智利則以占領玻利維亞領土的行動回敬。

到了這個地步,就只剩下一條路:戰爭

智利軍隊與祕魯/玻利維亞軍隊之間的「太平洋戰爭」(一八七九年∼一八八四年)是舊時代的戰爭,有裝甲艦發射大砲、撞向敵船、再由士兵攻入對手船上展開格鬥。戰爭持續五年,造成數萬人死亡,最終由智利軍獲勝。祕魯和玻利維亞各失去部分領土。

640px-Sinking_of_the_Esmeralda_during_the_battle_of_Iquique
圖/wikipedia

這一來,智利似乎終於可以毫無忌憚地外銷硝石大賺一筆⋯⋯然而這樣的算盤卻遭到科學發展的阻撓。二十世紀初葉,兩名德國學者發明了「固氮法」。「固氮法」號稱「從空氣中製造麵包的方法」,達成了人類長久以來冀求穩定食物生產的心願,可說是畫時代的發明。

使用這項技術,就可以從空氣中合成氮。也就是說,想做多少肥料就能做出多少肥料。硝石的需求突然消失了。今日人類消費的食物據說有一半左右就是依靠固氮法製作的化學肥料種植的。也就是說,構成現代人肉體的氮有一半是人工物質。就各種層面來看,固氮法都是改變世界的發明。

氮也可以作為火藥原料,而這項原料變得能夠大量生產。有人甚至認為如果沒有這項發明,第一次世界大戰就不會發生了。德國科學家透過固氮法,同時開發了拯救人命與奪走人命的手段。後來祕魯透過砂糖、棉花、金屬礦山等讓經濟復甦,但是糞石礦山卻完全荒廢了。原本數量眾多的鰹鳥幾乎都消失蹤影。

挖糞石的勞工趕走了干擾工作的鰹鳥,毀掉牠們的鳥巢,撲殺大量的鳥。海風吹拂著大地,只有倖存的幾隻鰹鳥發出尖銳的叫聲,迴盪在荒涼的採掘場。

過了一個世紀的今日,祕魯的糞石再度受到重視。由於化學肥料導致地力衰落的問題逐漸受到重視,大家開始關注天然有機肥料。糞石堆積場經過重新調查,並設置採掘場。鰹鳥數量也恢復到三百萬隻,夜以繼日地把糞石原料的糞便落下並堆積在大地上。

祕魯導入了十九世紀時缺乏的「永續」概念。他們禁止捕捉海鳥賴以維生的沙丁魚,保護鰹鳥,並控制採掘量,希望能夠永續經營糞石產業。然而勞工做的事情仍舊和過去一樣。在令人窒息的粉塵中,勞工用毛巾作為口罩,拿著鏟子挖掘糞化石,並背負著沉重的麻袋。這些勞工不再像從前一樣是奴隸,不過因為擔心嚇跑海鳥,因此不能使用大型機械。

Campañeros_-_Trabajadores_del_Guano_de_Isla_del_Perú
不論是在哪個時代,挖掘糞石都不是個輕鬆愉快的工作。圖/wikimedia commons

來自祕魯各地的勞工當然也領得到工資。他們不像過去的中國苦力遠離家園,在對故鄉的思念中客死他鄉。他們身上有手機。有人認為新興的糞石產業再怎麼撐也不會超過十年。人類與鰹鳥的共存關係不知能夠持續多久。

鰹鳥仍舊和往昔一樣,只是發出尖銳的叫聲。


 

大便、糞便、便便……不管是多優雅的稱呼,我們腦中想到的就只是從洞口「噗通」一聲掉下去,而且很臭的那一坨東西。生物的神經系統和免疫功能如此精密,為什麼只有排泄過程卻這麼草率?大便啊,你到底是何方神聖?

動物的大便可是超有用的呢!

本書作者早川為日本知名的「奇怪生物」研究大師,他將帶你認識各種不同動物的大便,以及這些動物如何藉由大便產生了令人嘖嘖稱奇的動物行為!《便便不思議》,貓頭鷹出版

貓頭鷹出版社_96
47 篇文章 ・ 20 位粉絲
貓頭鷹是智慧的象徵。1992年創社,以出版工具書為主。經過十多年的耕耘,逐步擴及各大知識領域的開發與深耕。現在貓頭鷹是全台灣最重要的彩色圖解工具書出版社。最富口碑的書系包括「自然珍藏、文學珍藏、台灣珍藏」等圖鑑系列,不但在國內贏得許多圖書獎,市場上也深受讀者喜愛。貓頭鷹的工具書還包括單卷式百科全書,以及「大學辭典」等專業辭典。貓頭鷹還有幾個個性鮮明的小類型,包括《從空中看台灣》等高成本的視覺影像書;純文字類的「貓頭鷹書房」,是得獎連連的知性人文書系;「科幻推進實驗室」則是重新站穩台灣科幻小說市場的新系列,其中艾西莫夫的科幻小說,已經成為台灣讀者的口碑選擇。

0

0
1

文字

分享

0
0
1
海鳥吃塑膠?日益嚴重的海洋塑膠危機——《科學月刊》
科學月刊_96
・2016/03/19 ・2147字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 622 ・十年級

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

黃向文/國立臺灣海洋大學海洋事務與資源管理研究所教授兼所長,本刊副總編輯。

Credit: U.S. Fish and Wildlife Service Headquarters/Flickr
Credit: U.S. Fish and Wildlife Service Headquarters/Flickr

2015 年9 月,一篇海鳥誤食海洋垃圾的研究發表於《美國國家科學院院刊》(Proceeding of the National Academy of Sciences),許多媒體引述標題非常聳動,如「海水汙染嚴重,9 成海鳥曾吞過塑膠」、「2050 年99% 海鳥都會吃到塑膠」,真的嗎? 99% 海鳥都會吃到塑膠?這可是非常嚴重的環境問題。

因應人類對於塑膠的需求量,塑膠產量從1950 年代以來每11 年倍增,也因為塑膠難以分解,加上儲存、處置的不當,導致大量塑膠被棄置、流入海中、成為主要的海洋廢棄物。最近研究數字顯示,海中塑膠垃圾的數量以對數成長,其密度已達每平方公里58 萬片。這些海洋垃圾可能使海洋生物因為纏繞、吞食無法消化、或者內含有毒物質致死。迄今,已有600 種海洋生物體內發現海洋垃圾。

於是,一群關心海鳥的科學家找出1962~2012 年間曾紀錄海鳥誤食垃圾的文獻,發現135 種海鳥中有80 種(59%)曾誤食海洋垃圾;個體方面則平均有29%。配合186 種海鳥的分布、覓食策略、體積大小、抽樣方法,再結合全球海洋塑膠垃圾的分布,模擬預測海鳥誤食海洋垃圾的高風險區。進而推論倘在今天進行此研究,預估90%海鳥個體的體內會有垃圾,到2050 年則有99% 種類的海鳥會誤食海洋垃圾。結論也提到,誤食垃圾風險最高的是在紐澳鄰近海域、海鳥種類分布最多的區域,並非海洋垃圾密度最高的水域。

試想,如果你有機會在2050 年到海邊賞鳥,每看到100隻就會有99 隻胃內有海洋塑膠垃圾,那是多驚人的景象?先回頭比較原文與媒體報導,「99% 海鳥」與「99% 種類的海鳥」就有不同,「種類」與「數量」是截然不同的定義。這是中文媒體在翻譯外文新聞時,未仔細查證的結果。其次,倘從數據反向解讀,海鳥中有41%物種(或71%個體)沒有誤食塑膠垃圾,從這個數字來看是否會比較安心?

此類研究屬於後設分析(Meta-analysis),利用多篇前人研究,將各文章之統計資料經過標準化等各種統計過程,得到整合性結果,提供世人對該議題的全面性了解。不過,我們可以從相關資料來源與方法,思考幾項此類環境議題研究的可能誤差:

Q1. 抽樣種類偏差?

從「種類」來說,全世界海鳥多達350 種,生態習性各有不同,對於掠食表層食物的鳥類,誤食垃圾的情況較嚴重;而覓食深層食物的海鳥,誤食垃圾比例較低。但該研究蒐集到的鳥種資訊未達半數,如何僅能依據半數海鳥的分布與誤食趨勢,就誇言另外半數的海鳥在未來30 年內也都將誤食海洋垃圾?

Q2. 抽樣地點誤差?

有關分布水域,結論認為海鳥誤食海洋垃圾的熱點在紐澳外海等南半球水域,然而,此觀點也顯示其可能為抽樣地點的誤差,因為紐澳水域海鳥種類眾多,相關研究也多。然而,該文章沒有交代相關論文的涵蓋水域或是各區域內的研究數量。因此,目前認為誤食比率較低的水域,其實可能是因為研究較少而造成,這部分仍尚待討論。另有科學家表示,在南極洋裡棲息有數量極高的海鳥(例如企鵝),但鮮少發現他們誤食塑膠垃圾,這部分可能歸功於南極條約的保護力,所以未若作者所言的嚴重。反之,在夏威夷群島研究信天翁的海鳥學者則認為夏威夷鄰近太平洋海域,才是海洋垃圾密度最高的地區,學者也見到越來越多住在中途島的信天翁幼鳥因為誤食海洋垃圾而亡,不認為熱帶水域相對比較安全。

Q3. 研究發表謬誤?

對於此類研究,都可能存在「研究發表誤差」,如果科學家蒐集到的海鳥胃內沒有誤食垃圾,則不具有發表效應,也不會有期刊接受此類「沒有保育價值」的文章。通常是情況越嚴重者,被接受的機率越高,長久以往,能夠見諸期刊的都是情況較危急的研究,因此,如果單純以研究報告分析,可能會造成高估。

這篇文章令人聯想到兩篇海洋保育界的文章,其一是在1990 年代,澳洲科學家發表一篇有關日本延繩釣漁船誤捕的海鳥數量,推估結果認為南太平洋每年因為延繩釣漁業而混獲的海鳥超過十萬隻,引起保育團體憂心忡忡,呼籲政府採取行動。為此,聯合國糧農組織召開多次專家諮商會議,並於1999 年通過乙份避免延繩釣漁業意外混獲海鳥之國際行動計畫,之後更因此成立「信天翁與海燕保育公約」,力推各項海鳥保育措施。但該研究僅利用一艘漁船在短短數個月期間、澳洲沿岸水域的混獲狀況。實際上,海鳥分布並非平均,漁船作業水域亦然。該文章忽略此現象,直接相乘結果造成此極大偏差,之後發表的文章也依據混獲變化情況下修數值。但不可諱言,因此引發的海鳥保育浪潮也的確發揮保育功效。

無獨有偶地,一群英美科學家在2006 年發表一篇文章,預估2048 年將無魚可吃,亦引起各方關注。即便受到一些海洋漁業學家的質疑,第一作者隨後也在2009 年發表文章表示此類過度漁撈的危機能夠被控制。不過,在2006年之後,因應該文章的論點而發起的許多海洋資源保育行動、生態標章等開始風行,相信對於資源保育仍有一定之成效。

所以,從研究方法觀點來看,該等論文或有可議之處,然而,不過才兩周之後,一篇類似的文章隨後於《全球變遷生物學》(Global Change Biology)期刊發表,該文以海洋垃圾與海龜分布區域的資料進行模擬,表示有52% 的海龜可能誤食海洋垃圾。開始有科學家評論這現象有如海洋版寂靜的春天,塑膠垃圾對於海洋的危害已經不下當年DDT 對於陸地環境的危害,我們應該採取積極的行動全面抵制、減少塑膠類垃圾的使用,這才是研究之後更深遠的呼籲吧!

科學月刊_96
231 篇文章 ・ 2289 位粉絲
非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。

0

23
0

文字

分享

0
23
0
海鳥食安大危機:不死的塑膠垃圾
Gilver
・2015/09/09 ・4049字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 531 ・七年級

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

「每一片塑膠都是史前生物的鬼魂,回來尋找牠的同類。」
--改自蘇打綠《各站停靠》

Credit: U.S. Fish and Wildlife Service Headquarters/Flickr
Credit: U.S. Fish and Wildlife Service Headquarters/Flickr

編譯/Gilver

這張千萬人驚呆(?)、震驚世界的照片中不是一隻機械海鳥,而是攝影師克里斯.喬登(Chris Jordan)在中途島(Midway Atoll)所拍攝的信天翁。屍體正在腐壞的牠腹中滿是消化不了的塑膠垃圾,你甚至可以看見完整的打火機躺在裡頭。

海洋的塑膠垃圾已經成為當代最嚴重的環保議題之一,足以與氣候變遷、海洋酸化和生物多樣性流失相提並論,而且仍在持續惡化。而在今年,海洋生態學家克里斯.威爾考克斯(Chris Wilcox)所發表的的全球規模研究預估:到了2050年,他們所研究的海鳥種類將有 99.8% 的個體都會誤食塑膠。

Photo by Bo Eide/Flickr
Photo by Bo Eide/Flickr

沒看見,不代表就不存在

「眼不見為淨」,似乎能夠貼切的形容人類看待塑膠垃圾的態度。千萬年前死去的史前海洋生物,在地底持續高熱加壓,最後形成了以碳氫化合物為主的石油。而在人類史進入工業時代後,人們將石油從地層中抽出,加工煉成、製造出塑膠。製程便宜、性質多變、輕巧又便利的塑膠,無疑大大改善了人類的生活;只要你還在都市裡,所見之處必然有塑膠製品。

然而,這些塑膠被人視作廢棄物之後,都跑到哪裡去了呢?

答案是:它們難以分解,仍頑強的在這個世界的各個角落不肯離去。現在,人們每年製造將近三億噸塑膠,廢棄之後大多會在陸地上的掩埋場或垃圾坑中封印長眠,只有1%會進入海洋。然而早在40年前,美國國家科學院就有研究指出仍有將近千分之一的塑膠會被河流、洪水或暴風雨沖走,或者直接被海上船隻傾倒、進入海中。而且,自1950年代以來,全球的塑膠垃圾每11年就增加一倍;即使最後只有1%最後會進入海洋,但以現今的垃圾生產速度來看,每年還是有三十萬噸的塑膠垃圾進入海中。

CNv7lnNWIAA7CqK
現代的小美人魚,實在是沒有要愛上人類的理由了。漫畫圖片作者:Dave Coverly

海上塑膠垃圾都去哪裡了?

那麼,這些流進海中的塑膠垃圾都去哪裡了呢?這些垃圾有的漂流到北極,變成流冰的一部份;有的沖刷到岸邊,日久成了海邊的「塑膠石」。不過,大多數的垃圾仍漂浮在海上,在廣闊海洋中心的巨大渦流中反覆輪迴,就好像一座垃圾之島。這樣的巨大渦流,在全世界主要有五區。

五環流(5 Gyres)北半球投影示意圖。Source: wikipedia
世界五大渦流的北半球投影示意圖。Source: Avsa
Pacific-garbage-patch-map_2010_noaamdp
巨大的太平洋垃圾帶(Pacfic garbage patch)示意圖。圖片來源:NOAA

為了得知有多少廢棄物在五大海洋渦流中漂浮,全球海洋研究計畫「馬德里遠征隊」(Malaspina expedition)派出四艘輪船在2010、2011年前往五大渦流區域,以細目網持續捕撈垃圾數個月。結果發現,五大渦流區域表面每平立方公里就有將近60萬個廢棄物碎片,相當於一座小巨蛋就遍布一萬八千片垃圾。然而意外的是,根據先前製造垃圾的速率,研究團隊原本預期會撈起千萬噸垃圾,但實際撈起的重量最多也只有四萬噸。計畫領導人卡洛斯.杜阿爾提(Carlos Duarte)對此表示:「我們無法解釋99%海中的塑膠。」(相較之下暗物質大約占宇宙96%,不可解釋的海中塑膠卻有99%啊!)

既然海中有99%的塑膠垃圾無法解釋,那它們都去哪裡了?答案令人遺憾,其中一個可能就是被海洋動物吃掉了。塑膠垃圾可能早已進入全球海洋食物網,而在全世界海域漁獵的人類,無疑也是食物網的一份子,而且還站在高階消費者的位置,吃著各式各樣的海鮮。

Photo by Chester Siu
Photo by Chester Siu

塑膠垃圾的壞,海鳥最知道

只要在海上漂流,塑膠就會變成更小的碎塊。當垃圾在開闊的海面上漂流時,波浪的拍打和來自太陽的輻射都能將它們分解成更小的碎塊、越變越小--有許多人以「塑膠濃湯」形容這個現象,因為這些塑膠就像是熱湯裡的馬鈴薯塊越煮越小,最後變得無所不在。直到這些碎屑小到約直徑5mm以下、開始變得像是食物,就可能會被海洋生物吃下,比如像是燈籠魚(lanternfish)這類廣布世界、且已有食入塑膠紀錄的小型魚。

這些塑膠垃圾危害海鳥及其他海洋生物的原因,主要有三:(1)被網目纏住或塑膠環、塑膠袋套牢,導致活動或發育上的障礙。(2)吞下體積較大的塑膠後無法順利通過的消化道,堆積在胃中佔去相當的空間,讓動物無法攝取到足夠的營養。(3)有的塑膠會吸收並濃縮環境汙染物,隨著攝食進入動物體內、在消化道內釋放出來,例如殺蟲劑成分DDT、類戴奧辛物質多氯聯苯等,這兩種物質不但不易在自然下分解,也容易在脂肪組織中累積、具有致癌性。

塑膠垃圾對海洋動物的影響
Source: Impacts of Marine Debris on Biodiversity

海鳥是近年受害生物中誤食垃圾研究較為透徹的動物,因此成為海洋生態學家關注的重點對象之一。今年8月,克里斯.威爾考克斯(Chris Wilcox)等人在《Proceedings of the National Academy of Sciences》期刊上發表的研究警告塑膠汙染對海鳥的威脅越來越強,且已蔓延成全球性的問題。研究團隊根據過往累積的資料,包括80種以上的海鳥誤食塑膠紀錄、活動海域、漂浮塑膠的已知濃度、塑膠生產成長速率······等一同進行空間風險分析(spatial risk analysis),預測今日已有90%的海鳥個體已經吃下塑膠,而且受難鳥的數字還在上升。

而且,在他們2015年最新的研究成果中,全世界海鳥影響風險最高的海域位在塔斯曼海(Tasman sea,澳大利亞和紐西蘭之間)的南方,但這裡在過往卻是人類活動壓力和塑膠垃圾濃度都較小的區域,顯示海鳥不一定要靠近五大渦流獵食,就可能會誤食塑膠垃圾;此外,這篇研究也指出186種、42屬的海鳥都將加入這場致命的爛局,包括信天翁(albatrosses)、海鷗(gull)、海燕(petrel)和企鵝(penguin)。如果狀況持續惡化下去,他們所關注的物種到了2050年就會有將近99.8%的個體都將食入塑膠。

Plastic_found_inside_one_dead_Fulmar_(8080499092)
在死去的暴雪鸌(fulmar)體內找到的塑膠碎片。Source: wiki

而蒙受塑膠之害的生物當然不只海鳥。除了五分之一種類的海鳥,幾乎所有的海龜種類、近乎半數種類的海洋哺乳類也是受害者,其中更涵蓋了將近15%是國際自然保護聯盟(IUCN)紅名單的瀕危物種,像是夏威夷僧海豹(Monachus schauinslandi)、蠵龜(Caretta caretta)等。除了這些體型較大的動物,許多微小生物也會涉入塑膠,在循環到鮪魚、旗魚等大型魚類,甚至是鯨魚身體中,且量在生物累積的作用下還會越來越多。事實上,2012年就有研究顯示超過600種生物受到海洋塑膠垃圾的影響,從微生物到大鯨魚都有,多半是因為攝食,但偶爾也有因為被大型殘骸纏身,比如說老舊的魚網。

Hawaiian_monk_seal_at_French_Frigate_Shoals_07
瀕危的夏威夷僧海豹。Photo by MarkSullivan

「我們幾乎不可能去計算動物們吃下多少量的塑膠。」海洋教育協會(Sea Education Association)的卡拉.羅博士(Kara Law)說,「我們還需要有更好的估計方法,來得知每年多少塑膠進入海洋。」

塑膠垃圾的結局

流入海洋的塑膠垃圾除了被海洋生物吃掉之外,還有其他幾種可能的歸宿。它們可能被沖上岸,被分解成小到偵測不到的碎塊;它們可能被微小的生物黏上,微生物持續增生、使其變重,繼而沉入海面之下。羅博士認為,「這些找不到的海中塑膠最好的結局就是沉到海床去。不過,其他更糟的結局其實有點難設想,因為我們真的清楚這些塑膠會怎樣。」

毫無疑問的,海洋塑膠已經成為跨域議題,而且即使是現在看似沒有塑膠殘骸的地方,在未來可能也將隨著塑膠碎片濃度上升而成為威脅。威爾考克斯的海鳥研究方法雖然可能過於簡化,但其可貴之處在於它橋接了各資料之間的隔閡,而不再只是研究各個獨立區域或物種資料,並且描繪出了地理熱點,提供未來海洋塑膠問題的分析參考。

近年來的材料科學領域中,也有許多生物可分解的新型塑膠,以及新的材料陸續問世。雖然全世界的塑膠垃圾問題短時間內看來是無法解決,但我們仍能透過選擇對環境較為友善的生活方式,減少對塑膠的依賴。期許在未來,這些不死塑膠的問題能夠就此改善,而我們也能夠找到更好的材質取代塑膠,不危害其他生命、繼續在地球上生存著。

關於海洋塑膠對生物的影響,也可參考下面MinuteEarth的 Youtube 影片喔:

 

參考資料

  1. 《Nearly every seabird may be eating plastic by 2050》by Sid Perkins.
  2. 《Impacts of Marine Debris on Biodiversity: Current Status and Potential Solutions》. CBD Technical Series No. 67
  3. Wilcox, Chris, Erik Van Sebille, and Britta Denise Hardesty. “Threat of plastic pollution to seabirds is global, pervasive, and increasing.Proceedings of the National Academy of Sciences (2015): 201502108.
  4. 《Ninety-nine percent of the ocean’s plastic is missing》By Angus Chen

 

Gilver
28 篇文章 ・ 3 位粉絲
畢業於人人唱衰的生科系,但堅信生命會自己找出路,走過的路都是養份,重要的是過程。