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COP 17 | 青年環保大使.前進南非 TAISE YOUTH
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環保大使專題-氣候變遷造成的生態危機

氣候變遷造成的生態危機 文/賴怡蒨 當科學家與環保團體大聲疾呼,地球正面臨氣候變遷的威脅時,身在台灣的你感覺到了嗎?或許你發現夏季越來越嚴熱,最高溫一次又一次地破歷史記錄,風災水災更頻繁更劇烈,但我們似乎也無法肯定這與氣候變遷有必然的關係,似乎冷氣開強一點,全球暖化就離我們遠一點了。然而在此同時,比我們敏感的其他生物,早已發生變動了! 生態系是個環環相扣的階層系統,生物之間有捕食、競爭、合作等關係,並與環境聯結在一起,彼此互相影響,我們人類也是其中一環。生態系中的動植物、菌類以及微生物,常是我們糧食、藥物、日常用品的材料來源;我們許多發明及靈感,也常啟發自動植物;植物在防洪、水土保持、涵養水源等方面,提供我們安全潔淨的生存環境,因此生態系若是功能喪失,勢必會影響到人類的永續發展。 IPCC估計,若溫度上升至比工業革命前高2-3 ℃,將會有20-30%的動植物物種滅絕。我們來看看,究竟生態系現在正遭逢什麼樣的變化。 當全球溫度升高時,動植物會往高海拔以及南北兩極移動,以找到適合生存的溫度環境,這對低海拔及熱帶地區的物種來說可能是件好事,因為它們的棲地範圍可能擴大,例如登革熱的病媒蚊能分布至台灣更北部的地區,造成登革熱的疫區往北擴增;對於生活在較冷環境的物種,則會因無處可退,而數量下降甚至滅亡,南北兩極以及高海拔地區的物種,正面臨這樣的困境。 另外,氣候變遷也會影響生物的生理,例如爬蟲類中的鱷魚、數種烏龜及蜥蜴,牠們的性別與孵蛋時的溫度有關,溫度高孵出雌龜、溫度低則孵出雄龜,因此溫度上升後將造成其族群性別比例改變,並影響族群的生存狀況;而對許多植物來說,冬天的低溫會刺激它們隔年開花或種子發芽,所以暖冬可能使得植物隔年不開花或花期亂掉,並影響植物與授粉者間的關係;又例如暖化會影響落葉林冬天的落葉情形,導致隔年新芽生長受影響。 此外,全球暖化造成海平面上升,首當其衝的便是沿岸生態系。沿岸地區雖然佔地面積不大,但其淨生產量卻為所有生態系之首。河流從上游沖下富含養分的泥土,在出海口處因地勢平緩以及河口植物的攔截,而沉積下來,泥土中的養分被食底泥動物吸收後,進入「碎屑食物鏈」,接著被魚蝦貝蟹以及海鳥捕食。 然而受到人類的開發以及海平面上升的影響,在過去十年間,全球的沿岸濕地面積,平均每年減少0.5-1.5%;全球的紅樹林從1980年至今,也已消失20%。根據聯合國的報告分析,每公頃紅樹林每年所貢獻的經濟價值約9000美金(約29萬台幣),主要產值來自於觀光業及初級產業;此外紅樹林可減緩海嘯及海浪,對沿海地區的侵害。例如2004年印度洋大海嘯所帶來的災害,在紅樹林保育良好的地區,是比較輕的。 另一個飽受威脅的地方,是海洋生態系。海水每天能吸收3000萬噸的二氧化碳,使得全面海域表層海水的平均pH值,從工業革命前的8.22降至8.1,即酸度曾加30%,這是最近數百萬年來,海水中鮮少經歷過的劇變。 酸化的海水會阻礙珊瑚貝類形成外骨骼,此外,所有海洋生物需要不斷耗費能量來平衡體內的酸鹼值,其他生理機能如生長、繁殖與免疫,所分配到的能量會因此下降,這使得海洋物種的細胞、組織及器官產生變化。科學家已經觀察到橈足類(就像海中的昆蟲,佔海洋浮游動物的70%)、海螺、海膽、陽燧足等動物,其生長、生殖狀況因海洋酸化受到阻礙,例如海膽與珊瑚等生物,其精子的活動力會因海水酸化而下降,難以在廣袤的海洋中找到卵子而成功受精。 若這些低營養階級的物種消失,海洋生物鏈就可能中斷。舉例來說,深海的橈足動物在晚上時會上升至海水表層捕食浮游生物,許多魚類、烏賊跟著牠們來到表層,深海物種也會等著食物碎屑落下,若這些橈足動物消失,許多高營養階層的動物會更不易存活。另外還有實驗證實,真刺水蚤在比正常pH值低0.2的海水中,有半數在一週內死亡,以此為食的鮭魚、鮪魚、條紋鱸魚等,族群數量也會下降。 海洋酸化對動物的行為也有影響,小丑魚利用氣味辨別安全的珊瑚礁或海葵,但只要pH值低個0.2-0.4,便能造成小丑魚的嗅覺障礙,牠們會傾向游往負面訊息,而對正面氣味毫無回應。此外,pH若下降0.3,海洋裡的音量可能提高40%,依靠聲音來導航、溝通、狩獵與求偶的海洋哺乳動物,都可能受到影響。海水酸化對於這些已受人類過渡捕撈、毒物汙染危害的海洋生物來說,無疑是雪上加霜。 也許你會質疑,生物不是會因環境不同演化出適應的機制嗎?是有可能,但是演化是需要時間的,可能是幾千幾萬年,人類僅在一兩百年間就讓環境產生劇烈的變動,若非繁殖力大、世代週期短的物種,是無法即時發展出適應環境的遺傳變異的,那它們就只有滅絕一途! 不只氣候變遷會影響生物,生物也會影響氣候,如果我們沒有減緩日益嚴重的全球暖化,可能會進入一個惡性循環,使得地球環境越來越不易生存。環境適不適宜人類居住,其他動植物常能作為一個指標,例如在美國某些地區河川中的青蛙,出現大量畸形個體、雄性生殖器突變、數量銳減,他們才發現原來河川中充滿人類排放的化學物質,這些環境荷爾蒙造成青蛙不正常發育,而這些河川也是許多社區飲用水的來源!因此如果地球上的生物大量滅絕,對於人類也絕對是個警訊。 我曾經在一個演講中聽到一個現象,棲息在大陸棚的龍蝦,在暴風雨來襲時會集體從大陸棚遷移到較深海的地方,以躲避暴風雨在淺海處帶來的破壞。但是在出發前,牠們會排成一排、頭尾相連,不斷繞圈圈、繞圈圈,直到終於有個帶頭者出現,隊伍才會開始往深海處移動,而離暴風雨侵襲的時間點越近,出現帶頭者的速率也越高。那位演講者認為這與我們人類遭遇氣候變遷的狀況很像,我們可能不斷在原地打轉,遲遲作不出決定;或是不想當帶頭者,想看到別人行動時再當追隨者,等到災難臨頭時,才願意開始改變自己的行為。只是那時候才行動,會不會太遲了呢? 參考資料: 1. Hardt, M. J. & Safina, C. (2010) 海洋生物面臨酸化威脅. 科學人雜誌 105期 2. IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change (2007) http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg2/en/contents.html 3. Shen SF, Reeve HK, Herrnkind W. (2010) The brave leader game and the timing of altruism among nonkin. The American Naturalist. 176(2): pp 242-248. 4. 李培芬(2008) 氣候變遷對生態的衝擊. 科學發展424 期 5. 第四屆海岸濕地生態及保育研討會論文集 (1998) 中華鳥會. 臺北市.
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