許多人都知道,全球暖化將使冰山融化,永凍層萬年沼氣解凍、海平面上升、極端氣候頻仍,但可能不知道,暖化也將造成全球地球生態鏈的基石──珊瑚礁──大量白化,進而死亡。
台灣擁有獨特的珊瑚礁資源,全球造礁珊瑚共約1,000種,台灣小小海域即擁有約300種,歧異度之高傲視全球。如此珍貴的資產目前卻處於十分危險的情況,若不及早行動,將後悔莫及!
萬里無雲的藍天下,騏艦號緩緩駛出墾丁後壁湖碼頭,20分鐘後到達墾丁招牌潛點──獨立礁,全副裝備的幾名潛水客隨著教練一一躍入海中,然後沿著船公司定錨的纜繩緩緩下潛。
寧靜澄藍海洋中,陽光透過海水灑下一抹光暈,散發出奇幻之美,一會兒,這座高五、六十公尺的獨立礁頂端便映入眼簾,從「山頂」往下探險,不知伊於胡底的淡淡恐懼馬上被五彩繽紛的海底世界取代。
色彩斑斕的熱帶魚忙碌的穿梭在凹凸嶙峋的礁石間,岩壁上各類珊瑚千姿百態,軟珊瑚像披著柔軟長地毯的花朵隨海流搖曳、軸孔珊瑚以樹枝狀、靈芝般的各式樣貌盤據各角落,柳珊瑚頂著扇型肢脈默默承受強勁海流,海百合伸展像蕨類般的葉片婀挪搖擺,躲在孔穴中全身是刺的海膽和小巧透明的櫻花蝦則像害羞的孩子,還有數不清的各式海藻、海綿、貝、蟹、棘皮動物……。
珊瑚礁世界的生氣蓬勃,體驗過的人無不為之傾倒。許多研究海洋生物學者都是因為愛上海底世界的炫麗多彩而一頭栽入。已故的台大海洋所教授、台灣海洋生物學宗師楊榮宗一潛入海底就「渾然忘我地像一條魚」;國內研究珊瑚第一人、台大海洋所教授戴昌鳳悠遊珊瑚礁30 年從不覺疲累,並在2009年將畢生調查整理出版了台灣第一本珊瑚圖鑑;他的學生洪聖雯更是在二十幾歲第一次潛水時,便深深愛上海底世界的繽紛、被大海懷抱的無重力感覺,以及悠遊海中時內在的全然寧靜。

戴昌鳳悠遊珊瑚世界30年,2009年整理畢生心血,出版了台灣第一本珊瑚圖鑑。
有「海中熱帶雨林」之稱的珊瑚礁,目前已知至少有3萬種生物仰賴其繁衍後代,光是珊瑚礁魚類就有3,000種以上,是世界上最複雜也最豐富的生態系。戴昌鳳表示,珊瑚礁在地球上存在的歷史有上億年之久,但何以形成如此高度的多樣性則原因眾說紛紜。總結各家學說,不外乎珊瑚礁提供豐沛的居住空間和食物資源給眾多生物利用,才近悅遠來,愈聚愈多。
珊瑚礁的空間結構,宛如層層疊疊的森林,高低大小各異的樹狀分枝、灌木叢狀空間,花朵般的囊袋、奇形怪狀的礁石縫隙,形成了複雜的立體結構,提供其他生物棲息、附著和庇護的場所,包括終生固著或行動遲緩的底棲生物如海星、海膽、螺類,生活於洞穴的龍蝦、海鰻,在珊瑚礁上方巡游的各種魚類,浮游於水中的細小生物,以及許多共生和寄生的物種。「就像大都市裡有高高低低、大小錯落的房子,可以提供密集人口居住,」戴昌鳳比喻。
光有居住空間還不夠,必須要有充裕的食物來源,才能支持一個複雜的生物社會。珊瑚礁中擁有各類「高生產力」的初級生產者:包括寄居在珊瑚體內的共生藻(屬於單細胞的渦鞭藻類),它們會行光合作用,並提供各類營養給珊瑚,而生活在珊瑚礁表面和附近的各式各樣大型藻類也能很有效率地產生食物給其他生物利用,進而發展出包括食浮游生物者、草食性動物、小型肉食動物、大型肉食動物等複雜的生物群聚。

游累的刺海馬把尾巴捲在軟珊瑚上,以免被水流沖走,海底世界的美麗奇幻令人神往。
「此外,不穩定的生態系也造就了珊瑚礁的生物多樣性。」戴昌鳳解釋,如果一個生態系長期維持在穩定狀態,某些競爭力強的物種數量便會逐漸增加,排擠、取代競爭力弱的物種;而珊瑚礁因多位於岸邊或近海(造礁珊瑚必須生活在水深30公尺內的淺海),三不五時會受颱風、強勁洋流等氣候因素攪擾,像2009年莫拉克橫掃南台灣,墾丁部分沿岸的珊瑚「覆蓋率」(珊瑚在底質或岩盤佔據的比例),便幾乎驟降一半,這使得優勢種無法長期「據地為王」,反倒有利於許多物種在一個有限的空間內共存共榮。
最後,珊瑚礁生態系是地球上最悠久的生態系之一,早在2億年前就已蓬勃發展,珊瑚礁生物經過長期演化,在空間和食物利用上已經形成高度「特化」的現象,可以減少生物間的競爭,使眾多生物能和平共存。
熱鬧繽紛、孕育3萬種海洋生物的珊瑚礁,竟只佔全球海洋面積的千分之二。而在全球總面積約七十多萬平方公里的珊瑚礁區中,台灣珊瑚礁面積不到500平方公里,雖然微不足道,但珊瑚種類卻高達300種,足以和長達2,600公里、總面積34.4萬平方公里的澳洲大堡礁媲美。
曾經有研究「軸孔珊瑚」的大堡礁學者到台灣作研究,在墾丁沿岸的眺石沿岸潛水一小時,竟看到三、四十種軸孔珊瑚,而他在大堡礁一次潛水平均只能看到五、六種,令他讚歎不已。

小小台灣擁有300種造礁珊瑚和近100種軟珊瑚,歧異度之高傲視全球。圖左至右為紋珊瑚、星管珊瑚、癭葉表孔珊瑚,以及個體最大的蕈珊瑚。
「台灣珊瑚高度的歧異性,要歸功於『洋流』和『颱風』兩大功臣。」戴昌鳳解釋,台灣位於全球珊瑚多樣性最高的「珊瑚大三角」──菲律賓、印尼、馬來西亞間的三角海域──北方不遠處,從赤道北上的黑潮加上南中國海北上的洋流,把大三角的珊瑚及各種生物種苗源源不絕地送到台灣沿岸;加上台灣頻繁的颱風推波助瀾,常把長成不久的優勢種一掃而空,讓出許多空間給多種珊瑚附著,才能形成如此小面積卻多樣化的珊瑚樣貌。
很難相信,坐擁寶「珊」的台灣對自身珊瑚的認識和研究,遲至近30年才展開,遠遠落後於對陸上生物的研究。台灣第一位專門研究珊瑚的學者戴昌鳳,也是在偶然機緣下闖入廣袤的珊瑚叢林。
民國68年,台灣成立第一座國家公園──墾丁國家公園,同時核一廠即將在墾丁海岸興建,政府部門需要做海域珊瑚資源的調查和監測,這年戴昌鳳剛進入台大海洋研究所,老師楊榮宗就指定他投入珊瑚研究。
「那時我什麼都不懂,老師也什麼都不懂。」戴昌鳳回憶,台灣在日據時代僅有珊瑚化石研究,國府遷台後,著名的地質學者馬廷英曾研究珊瑚骨骼,以佐證他的「大陸漂移學說」;民國59年台大成立海洋所後,曾在夏威夷和關島大學珊瑚礁學者的協助下,以潛水裝備下海做過台灣首次的珊瑚礁調查,美國學者留下的唯一資產就是幾百個珊瑚標本,有關的文獻和圖鑑仍付之闕如。他只好把幾百個拉丁學名和珊瑚骨骼外型硬生生背下來,然後再到海裡一個個去比對,逐漸認識那些活生生的珊瑚。

小小台灣擁有300種造礁珊瑚和近100種軟珊瑚,歧異度之高傲視全球。圖左至右為紋珊瑚、星管珊瑚、癭葉表孔珊瑚,以及個體最大的蕈珊瑚。
由於珊瑚標本全為白色(失去共生藻顏色)、外型和活體有很大落差,許多珊瑚的長相又十分相似,戴昌鳳土法煉鋼、摸索多年後才發現,早先關島學者對台灣珊瑚的鑑定幾乎有一半不正確,他陸續根據澳洲和日本學者的資料加以核對,前後二十多年,才把台灣近300種石珊瑚的分類建立起來。
戴昌鳳從美國耶魯取得博士學位回台後,就長期帶領團隊研究台灣各地區珊瑚的群聚組成結構和族群生態。
「所謂『群聚組成』,就是弄清楚每個區域是由哪些主要種類組成,」例如墾丁的香蕉灣是以石珊瑚為主的群聚、貓鼻頭附近則是以軟珊瑚為主,而南灣海域的不同地點差異則很大。
此外「『族群生態』則是指同一種珊瑚在自然界的狀態,包括年齡和性別組成等,並從它們的出生率、成長率和死亡率來判斷這族群是否健康。」戴昌鳳解釋,若死亡率高於出生率,就表示該族群處於衰退狀態,反之則是處於成長狀態。
經過多年調查研究,終於拼湊出台灣珊瑚礁的整體圖象:最發達的區域主要在南部墾丁沿海,以及東海岸外的綠島、蘭嶼,西南外海的小琉球,和南海的東沙群島。這些地方有一個共同特色──它們都是黑潮經過的區域。西部因為是沙岸,底質鬆軟,珊瑚不容易附著,東岸雖然也有黑潮經過而且水質清澈、溫度適宜,原本是珊瑚生長的好環境,但因為海底坡度陡峭,有些地區海流強勁,珊瑚生長的情形不一。
「整體而言,台灣各區域的珊瑚群聚若放在10 年以上的時間軸來看,都是走向衰退的,這和全球珊瑚礁的趨勢相同。」戴昌鳳舉例,1990年代初期,他和現任海生館研究員樊同雲一起研究東北角「卯澳」的珊瑚群聚,以3∼5年的期間看是穩定平衡,但因受東北角海岸快速開發的影響,近年調查時發現,當年石珊瑚群聚幾乎已被藻類取代。
1997年,香港科技大學的珊瑚學者葛里格.哈吉森發起「珊瑚礁總體檢」,希望藉由一種國際通用的調查方法,號召全球潛水志工投入珊瑚礁監測工作,並調查人類行為對珊瑚礁造成的影響,以做為制定保育政策的基礎。當年包括台灣在內,共有31 國響應,之後300個珊瑚礁據點的狀況陸續出爐,顯示全球珊瑚礁都處於備受威脅的危險狀態。

小小台灣擁有300種造礁珊瑚和近100種軟珊瑚,歧異度之高傲視全球。圖左至右為紋珊瑚、星管珊瑚、癭葉表孔珊瑚,以及個體最大的蕈珊瑚。
戴昌鳳表示,1997年台灣的首次調查在全台選擇了8 個據點,各地潛水員熱情響應,經費由民間的「大地地理雜誌」支持,報告出爐後引起社會重視,之後農委會等公部門陸續提供經費,十多年來每年都由國內中研院鄭明修、陳昭倫,及中山大學宋克義、海生館樊同雲等珊瑚學者分區主導調查工作,最後由中華民國珊瑚礁學會統整出年度報告,2009年則交由民間的「台灣海洋環境教育協會」及「台灣環境資訊協會」主辦。
珊瑚總體檢的重點有3:珊瑚的覆蓋率、指標生物的數量,以及珊瑚礁破壞因子。
調查人員需要在調查地點選2個不同深度,分別代表淺水區和深水區,調查時拉出一條50公尺的橫截線,在線上以25公分為一個觀測點,記錄該點各類珊瑚、海藻、海綿、礫石、死珊瑚等出現的頻度,亦即每一條線至少有200 個點的底質資料,依此來估計珊瑚覆蓋率,覆蓋率若達50∼75%表示優質,25∼50%為尚可,25%以下為劣質。
而珊瑚礁指標生物的多寡,更是衡量珊瑚健康狀況的標準,調查時要記錄橫截線兩側5公尺帶狀範圍中,指標魚類和無脊椎動物的數量。魚類包括鰈魚、石鱸、石斑魚、隆頭鸚鵡魚等;無脊椎動物包括櫻花蝦、魔鬼海膽、棘冠海星、龍蝦等,每一百平方公尺應達一定標準(如鰈魚>5隻、石鱸>1隻、石斑>0.5隻),生態系才算健康。
至於破壞因子調查,則是紀錄5 公尺帶狀範圍內,各類污染(如沉積物、垃圾等)和人為破壞(如錨定、炸魚、魚網等)的現況。
2009年總體檢的數據已於11月初出爐,報告指出,在6個礁區的16 個潛點中,有12 個據點的珊瑚覆蓋率低於37.5%,屬於狀況不佳狀態,尤其令人憂心的是,20年前活珊瑚覆蓋率曾超過50%的小琉球和蘭嶼,2009年的結果都低於25%。而各地區的指標魚類,除了鰈魚外,幾乎都未達健康標準,顯示各珊瑚礁區都有嚴重「過漁」的現象。
「台灣珊瑚礁過漁問題幾十年來都沒有改進,」戴昌鳳感嘆,『過漁』雖是全球珊瑚礁面臨的共同問題,但因台灣人酷愛吃海鮮,問題尤其嚴峻。珊瑚礁缺乏魚群,將影響生態系的平衡,難以自我調適下,若再遇到如極端氣候、人為污染等外力侵襲,就成了壓垮駱駝的最後一根稻草。

而翻開2009年11月出爐的覆蓋率和過去10 年數據畫出的曲線圖,台灣4個珊瑚礁發育較好的區域,除墾丁外,都呈現下滑趨勢。其中綠島、蘭嶼的覆蓋率,在1998年聖嬰效應造成全球珊瑚大白化後,到2004 年已分別恢復到65%、70%,但2004後碰到黑皮海綿大爆發,又出現持續下降的趨勢;小琉球10年前的珊瑚覆蓋率一直在20%左右,2004 年恢復至24%,但之後又緩慢下滑,如今大部分地點都低於20%,幾乎已達無法恢復的慘狀,只能眼看著一步步邁向死亡。
4個珊瑚礁重鎮中,墾丁的珊瑚礁因為復原力強,惡化的情況較緩和。戴昌鳳指出,莫拉克和芭瑪颱風侵台,把恆春半島西岸的珊瑚大約「掃掉」一半,墾丁南灣的覆蓋率甚至從60%掉到20%,但它擁有得天獨厚的條件,一方面黑潮把珊瑚大三角的種苗源源帶來,加上開放海域及潮流,讓污染物質不易滯留,為珊瑚的復原提供了優良環境。
他估計這次墾丁珊瑚的劫難,大多數地區約2到5年應可恢復舊觀,只有「合界」等少數受創嚴重、珊瑚生長速度慢的區塊,也許需要10 年才能恢復。

幾何造型、色彩豔麗的菊珊瑚上,一隻蝦虎魚睜著大眼睛等待獵物出現。
颱風等自然災害,人類固然難以著力,但導致珊瑚白化的原因有80%∼90%是來自人為壓力,這卻是人們可以有所做為的。
除了過漁問題,威脅珊瑚礁的另一大殺手是海洋汙染。戴昌鳳舉例,民國80年以後,墾丁海域珊瑚覆蓋面積逐漸減少,主要原因是當時推展國民旅遊、興建沿海公路,旅館民宿如雨後春筍,水土保持沒做好,大量的泥沙被雨水沖刷到海裡,除了覆蓋珊瑚礁,也使海水變濁、光線不足,共生藻無法行光合作用而離開珊瑚導致白化,情況比核電廠排放溫水造成的白化還嚴重得多。戴昌鳳曾比較民國87年和77年間恆春半島西岸沿海的珊瑚覆蓋率,10年間足足減少一半。
此外,民宿餐廳等污水排放也是一大污染源。目前墾丁只有2座污水處理廠,遠不足以消化當地製造的大量污水,由於污水未經處理排放入海後,水中有機質含有豐富的營養鹽,會使藻類大量生長而覆蓋珊瑚,造成白化。戴昌鳳估計,當地至少還需要5座才能解除危機,但興建一座污水處理廠的費用動輒上億元,例行的營運費用也很可觀,目前經費問題還待突破。
可喜的是,保育困境中還是有令人振奮的曙光。
2005年,墾丁國家公園管理處設立了「後壁湖海洋資源保護示範區」,由於墾管處認真執法,「珊瑚覆蓋率回升到50%,連魚群也回來了!」戴昌鳳表示,保護區內設有監視器,舉凡釣魚、炸魚、採集貝類、海膽等禁止活動,一經發現,墾丁國家公園警察隊立即舉發,短短2年就讓消失已久的大型指標魚種──隆頭鸚鵡魚──現身了,由於成果顯著,2008年墾管處又在「眺石」增設一處保護區。

珊瑚若失去共生藻變成白色,就是所謂的「珊瑚白化」,長期的白化將導致珊瑚死亡。
在哥本哈根氣候變遷高峰會備受關注之際,近來珊瑚礁和和氣候暖化的關係也被頻頻討論。科學家預估,若溫度上升趨勢無法遏制,地球上60%的珊瑚會在2050年之前完全消失;珊瑚礁一旦消失,全球以漁業為生的數億人口將面臨糧食危機和社會動亂,而失去珊瑚礁屏障,海岸會因侵蝕而逐漸流失,沿海居民將被迫遷移,珊瑚礁物種的滅絕,更將從根動搖到地球的生物鏈。
除了珊瑚白化危機,過多的二氧化碳被海水吸收後,將引發「海洋酸化」效應,珊瑚、貝類及許多鈣化生物堆積碳酸鈣骨骼的速率降低,甚至無法形成,將是另一場海洋災難的開始。
「事實上,珊瑚礁的滅絕危機已迫在眉睫,」中央研究院生物多樣性中心研究員陳昭倫警告,現在二氧化碳濃度約在390ppm左右,離珊瑚礁生態系崩解的450ppm關鍵點並不遠,而且濃度有加速上升的跡象。有鑑於珊瑚礁的今天,極可能是人類的明天,這個脆弱又複雜的生態系是否能再現繽紛,答案在你我手上,而我們準備好了嗎?

小小台灣擁有300種造礁珊瑚和近100種軟珊瑚,歧異度之高傲視全球。圖左至右為紋珊瑚、星管珊瑚、癭葉表孔珊瑚,以及個體最大的蕈珊瑚。
珊瑚屬於刺絲包動物,絕大多數是群居生活,人們看到的、像樹枝或團塊狀的珊瑚,其實是由成千上萬的「珊瑚蟲」聚集而成的,它們可用無性生殖的方式大量繁殖。
單一的珊瑚蟲直徑只有幾公釐,身體的頂端有一個開口,開口周圍環繞著一圈觸手,觸手上有許多刺絲包,可以分泌毒液來捕捉水中的浮游生物。
除了靠攝食,珊瑚大部分的營養來自與藻類共生取得。居住在珊瑚組織中的共生藻,利用珊瑚呼吸產生的二氧化碳、水和陽光進行光合作用,提供珊瑚所需養分,珊瑚也禮尚往來地提供共生藻生存所需的氨、磷、二氧化碳。這就是為什麼多數珊瑚必須生長在水深30公尺以內的淺海,因為這樣才有足夠的光線給共生藻行光合作用。此外,水溫低於攝氏18度或高於30度,皆不利於珊瑚生長。
除石珊瑚外,還有柔軟肥厚的「軟珊瑚」,和俗稱海扇的「柳珊瑚」兩大類。此外,生長在深海、被國人視為珍寶的寶石珊瑚(紅珊瑚),也是石珊瑚的一種。

這隻獅子魚正緊貼在海扇(柳珊瑚)上,藉以躲過強勁海流的衝擊。