2017年10月18日

【時事評析】有效保育桃園藻礁生態系的宏觀思維

林幸助/國立中興大學生命科學系特聘教授
陳章波/中央研究院生物多樣性研究中心退休研究員


圖一:觀新藻礁生態系野生動物保護區、大潭藻礁及觀塘工業港相對位置圖。google earth







從今年5月以來,因中油在位於桃園大潭藻礁的觀塘工業專用港,興建第三天然氣接收站,而引發環保團體抗爭,逾百學者陸續聲援,訴求停止開發或尋求替代方案,但是藻礁真的能因此得救嗎?當媒體只出現一種聲音,資訊幾乎來自同一來源時,恐會誤導社會大眾,失去理性討論的空間。筆者嘗試彙整相關科學資料,再加上多年來在桃園藻礁的研究經驗,期望能提供有效保育桃園藻礁生態系的宏觀思維。

「藻礁」涵蓋兩種概念:「地質藻礁」與「生態藻礁」
「藻礁」指的是由殼狀珊瑚藻所建造成的礁體,在藻礁形成過程中,殼狀珊瑚藻有膠結與促進珊瑚蟲等海洋無脊椎動物幼生入添的功能。根據自然科學博物館的研究,推測在數千年前,桃園海岸水質清澈,適合珊瑚生長,因此大潭藻礁(含)以北早期形成的藻礁,是以珊瑚為主體,中間參雜珊瑚藻。但在大潭藻礁以南後期形成的藻礁,也就是已受到「觀新藻礁生態系野生動物保護區」保護的藻礁,因為當時水質變混,不適合珊瑚生長,才有機會形成以珊瑚藻為主體的藻礁,也才具文化資產保存之價值。「藻礁」一詞實際上涵蓋2種概念:「地質藻礁」指的是由殼狀珊瑚藻歷經千年累積形成的礁體,它是死的、靜態的;「生態藻礁」指的是生存於藻礁礁體基質或空隙內的動植物,及其以營養關係為主所形成的藻礁生態系,它是活的、是動態的,也就是所謂的「生態功能」。

淤沙是影響桃園藻礁生態的主要因素
長久以來,桃園海岸環境一直在變,不僅水質在變,沙也在動。從2005年以來的航照圖顯示,位於開發區內發現保育類「柴山多杯孔珊瑚」的G1區(圖一),侵蝕與淤積交互出現,但至少超過一半時間為淤積地形。2005~2008年間歷經數個颱風侵襲,浪帶走沙,位於潮下帶的G1礁體才裸露出來;但2009~2014年間,G1區又被沙掩埋;直到2015年連續2個颱風侵襲北部後,G1礁體才又再度露出。在2001年時,現今觀新藻礁保護區位置原為沙岸,在臺電進水口堤設置後,其突堤效應阻擋了由北往南的漂沙運動,北淤南侵,在缺乏沙源補充下,位於突堤南側的觀新藻礁才裸露出現至今。位於開發區內發現柴山多杯孔珊瑚的潮下帶G2藻礁外露,也是受惠於兩端突堤的岬頭效應,才使礁體露出。可見淤沙對於桃園藻礁的影響相當大,這也是具有活性的殼狀珊瑚藻僅能生存於有水環境的潮池或潮下帶的原因,因為有水擾動底質較不會被淤沙覆蓋。


觀新藻礁保護區是生態熱點
2012~2013年橫跨一整年四季的研究中,我們共發現12類大型藻類、129種動物,其中觀新藻礁保護區內北側的觀音藻礁具有最高的物種豐富度,保護區內南側的新屋藻礁次之,而位於大潭藻礁以北的觀音溪口及樹林溪口的藻礁物種豐富度最低。後續海洋大學的研究中更進一步發現觀新藻礁的殼狀珊瑚藻至少有8種,包括膨石藻、中葉藻、哈氏石葉藻、石枝藻與孢石藻等,多是新種。當時的藻礁生態系研究堪稱是歷來最完整的量化研究,現今看來仍是。我們當時也利用先進儀器(微溶氧電極)測量觀新藻礁殼狀珊瑚藻之生產力,測量結果與溫帶地區之殼狀珊瑚藻生產力相當,但是仍不到海草床與紅樹林生產力的1/10。藻類較多的觀音藻礁保護區尚且如此,更何況藻類更少的大潭藻礁,生產力並不高。

藻礁生物多樣性是否豐富,並不是因為發現保育類珊瑚就算是,而是需要對照組做比較分析。若以整個桃園海岸類似環境來比較,觀新藻礁保護區與許厝港濕地的生物多樣性最豐富,並列為桃園海岸兩大生態熱點。20178月夏天生物相最豐富時,環境顧問公司的穿越線量化調查發現在大潭藻礁開發區只有5種大型底棲動物,遠低於觀新藻礁保護區的17種動物。大潭藻礁開發區只有出現在沙灘的雙扇股窗蟹比觀新藻礁保護區多。因此,觀新藻礁保護區的動物多樣性確是高於大潭藻礁開發區以及其他藻礁。2017年中山大學的調查也在觀新藻礁保護區內發現「柴山多杯孔珊瑚」,顯示此保育類珊瑚並非只分布於G1G2藻礁而已。其實生態系中多數物種是數量少、不具優勢的物種,但這些數量少的物種出現機率會隨調查的地點與頻度增加而增加。臺灣以往的珊瑚調查都是著重在珊瑚礁地區,對其他棲地的調查極為有限。珊瑚的分布會隨著海流漂到適合棲地著苗,因此非優勢種如柴山多杯孔珊瑚在非珊瑚礁地區(如大潭藻礁)發現,是可預期的。若新種生物命名後陸續發現其族群數量與分布,當資料越多後,回頭檢討其保育層級是必然的科學過程。惟這些年的野外調查仍尚未發現藻礁特有生物,也就是僅能生存於藻礁的動植物。

20171月海洋大學的調查發現保護區北側觀音藻礁被泥沙覆蓋,殼狀珊瑚藻(以中葉藻最多)平均覆蓋率則只有0.46%。但保護區南側的新屋藻礁表面泥沙較少,發育良好,低潮線具活性殼狀珊瑚藻平均覆蓋率達32.3%,當中以膨石藻最多,其次為哈氏石葉藻與中葉藻。同年環境顧問公司的調查開發區G2藻礁中潮帶與下潮帶,發現存活殼狀珊瑚藻覆蓋度各為0.47%以及1.12%,遠少於保護區內新屋藻礁殼狀珊瑚藻之覆蓋率。

汙水排放也是影響桃園藻礁生態主要因素
除了淤沙對桃園藻礁有很大影響外,我們也發現導致觀音溪口及樹林溪口藻礁物種豐富度最低的主因是汙水排放。觀音工業區排放口的樹林溪口所調查到的物種最少,甚至完全沒有大型藻類覆蓋藻礁。除了夏季外,也沒有發現到任何底表大型動物,其動物組成只有耐汙染種能存活,顯示汙染情況嚴重。而保護區北側觀音藻礁也因為淤沙覆蓋,許多殼狀珊瑚藻白化,幾乎沒有活性。

若將我們在2012年夏天的研究結果與5年後環境顧問公司在2017年夏天所做的量化結果作比較,可以發現在2012年時,觀新藻礁保護區大型底棲動物的密度為每平方公尺9~57隻,而2017年在同一條穿越線上則只剩每平方公尺0~16隻,顯示在劃為保護區後,藻礁生態並未變好,反而衰退,原因也可能是因為保護區北側漂沙往復搬移作用的影響,因此保護區也需要積極管理,才能改善生態。

有效保育桃園藻礁生態系策略
為有效保育桃園海岸藻礁生態系,應該投注更多經費與心力於現有已劃為保護區、生物多樣性最豐富、殼狀珊瑚藻發育最好、且以殼狀珊瑚藻為主體具文化資產保存價值之「觀新藻礁生態系野生動物保護區」,與此同時也能保護「柴山多杯孔珊瑚」。在我們已了解具活性殼狀珊瑚藻僅分布於有水環境之潮池或潮下帶之特徵以及影響殼狀珊瑚藻發育及藻礁生態的主要因素後,建議優先具體作為是在既有已存在的藻礁礁體基礎上減輕、移除、避免淤沙、汙染物及人為干擾進入藻礁保護區,強化殼狀珊瑚藻基礎生物學研究,掌握殼狀珊瑚藻釋放四分孢子及孢子著苗時機,並了解影響殼狀珊瑚藻生殖與發育的主要因素,配合密集的生態監測,才能讓此海洋保護區發揮「外溢」效果,發揮桃園藻礁,臺灣西海岸甚至印度西太平洋海域之海洋生物種源庫效果。

後續若進一步思考桃園海岸整體污染防治策略,將原排放至桃園海岸的汙水截流處理,減輕漂沙沉積影響,既有已存在於桃園海岸27公里長之藻礁礁體就能發揮生態功能,促進許多海洋無脊椎動物幼生入添,創造庇護所給小型動物利用,進而提供食物給大型動物及鳥類使用,自我組織與自我構建,假以時日自然就能復育成完整藻礁生態系,甚至豐富西北海岸漁業資源,恢復藻礁生態系供給服務。類似珊瑚礁之生態復育在國外已有成功案例。


沿海生態系擁有豐富的生物多樣性與生態系功能,並提供各種生態系服務,卻極易受到氣候變遷與人為活動的影響。筆者在今(2017)年2月所發表的國際期刊論文中,建構氣候變遷對臺灣沿海生態系之風險評估方法,為未來沿海生態系之永續發展踏出第一步。我們以危害度、脆弱度與暴露度為理論框架,量化臺灣各種沿海生態系在氣候變遷下面臨之風險程度。面對海平面上升、海水升溫與酸化情況下,我們發現相對於其他沿海生態系統,珊瑚礁、藻礁與海草床面臨的風險最高,需要投注最多經費與心力。我們更進一步發現,若只是單純劃為保護區的保育作為,是無法彌補未來氣候變遷影響下所增加的風險。唯有同時配合保育與復育作為,才能減輕氣候變遷與人為干擾之衝擊。因此為有效保育桃園藻礁生態系就必須要有實質積極保育作為、深入的科學研究、嚴密的生態監測與動態管理措施。

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YYC 提到...

good article