拯救死亡海域（Reviving Dead Zone）(上)

拯救死亡海域（Reviving Dead Zone）(上)
國立台灣師範大學地球科學所科學教育組任欣怡碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

近海生態面臨危機
 在現今世界各地，由於陸地的植物營養鹽會隨著河川流入大海，進而引發淺海地區大批生物死亡，並造成了所謂的生物死區。
 化學肥料讓漂浮在海面上的微小植物大量滋生，並遮蓋了海底植物需要的陽光，並使得大量腐敗的有機物質沈澱在海底。然後那些以分解死亡生物為食的戲劇消耗了海底的氧氣，使得生活在海底的動物缺氧而死。
 大幅降低農業和污水逕流，並有效限制過魚行為，就可以恢復這些重要的海洋生態系。

優養化導致生物死區
現今的海洋研究人員認為，大部分生物死區的形成都與優養化的現象有關：
 [*”>海水裡有過多可促進植物生長的營養鹽（主要是含氮和含磷的化合物）。雖然適量的『肥料』有益於浮游植物的健康，但是過多的營養鹽會讓植物生長的太快，進而導致破壞性的藻華和其他效應。
 [*”>植物進入食物鏈的方式，可能是被微小的浮游動物、草食性魚類和貽貝、牡蠣等海底濾食動物食用，或因死亡腐敗落到海底經細菌分解，並成為海底沈積物。這些有機物為養了生活在海洋底層的動物。
 [*”>在正常狀況下，浮游植物的數量會受限於光線、營養和攝食動物，但大幅度增加氮和磷的濃度，可以讓這些微小的光和作用生物大量增生，浮游植物數量如果暴增，海水最後會變成綠色、甚至褐色，而遮蔽了下層植物所需的陽光，淺灣裡的海草也會因附生海藻覆蓋，最後窒息而死;海藻還會包裹住珊瑚礁，特別是在原本已有過魚壓力、草食動物很稀少的地方。
 [*”>當浮游植物和附生植物數量驟增時，會立刻對鄰近的海洋生物造成影響，但是底層海水氧氣濃度降低時，情況就更糟了。也就是說當水域出現優養化時，動物的排泄物和增生而後死亡的生物，大都累積在海底，這裡的氧氣原本就相對較稀少，而細菌為了分解這些有機物又會消耗掉氧氣，使得氧氣濃度變的更低。

生物死區發生的基本次序
研究人員發現幾乎所以生物死區都順著一些基本的次序：
 1.優養化導致浮游植物增生
 2.底層細菌活動過盛
 3.氧氣耗損
 4.植物及動物死亡

人類活動所造成的影響
 [*”>由於受到當地生物和物理條件，以及陸地排放植物肥料速度的影響，各生態系間會有一些小差異：例如，沖刷較少的河口三角洲會較容易受到優養化的影響，因為緩慢的水流會使底層海水氧氣的補充較慢。
 [*”>在已開發國家的海岸附近常會發生生物死區的形成。這些沿海地區過量的氮和磷，主要是因為當地人民生活習慣改變造成的，像是使用越來越多的化石燃料（將氮釋放到大氣層中）、大規模動物養殖場和密集農業的廢水。由於下水道系統的污水，會將大量營養鹽排放到河川流域，最後進入海洋。所以我們人類如果想抑制生物死區的增加，就因該立即採取一些減少植物營養鹽的逕流的措施，否則到了本世紀中葉，會有更多慘況發生。

水中墳場
◆ 帶有矽殼的浮游植物為橈足類浮游生物的食物，當營養鹽在水中的比例增加，並不會直接增加此類的浮游植物。而是會造成其他較小而不易被浮游生物攝食的浮游植物種類增加。
◆ 此一現象，加上因自然生態系統被破壞後所產生的大量有機沉澱物，會使得此一環境有利於對環境耐受度較高的膠質生物，例如；水母、夜光蟲此類生物的生存。
◆ 膠質生物，如水母之類。因其不容易被高等的掠食者捕食，故其大量存在的時候，會造成食物鍊效率的降低。被稱為「死巷生物」。
◆ 人類的過漁行為會造成高度經濟價值的高等掠食者大量減少，致使小型捕食魚類的數量增加，連帶造成能夠以浮游植物為食的浮游生物數量減少，而這樣的生物數量變化，會造成該區變為生物死區的機會變高。
◆ 外來物種對於當地生態有可能造成毀滅性的損壞，尤其是在該環境處在優養化的過程。
◆ 目前可知的例子有，1980年代起，一種產於美國東岸的水母在黑海繁殖。十年之後，這個「死巷生物」幾乎占據了整個生態系。最高紀錄是在一平方公尺中，有高達五公斤的水母。
◆ 具有牡蠣生存的礁岩，可適度避免生物死區現象的出現。因為牡蠣礁岩會自海床底部層層疊疊的堆砌出各種高度的大型礁岩。因這種礁岩會使底部的生物能夠脫離缺氧的底層海域。提供一個暫時的避難所。
◆ 惟大量的機械化採收牡蠣會造成這樣的機制被破壞。

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