是 珊瑚 對 共生藻 的 另外 一 個 重要 需求 珊瑚 和 共生藻 各 取 所 需 又 唇齒 相依 誰 也 不 壓過 誰 的 一起 生活 共生 共榮 長久 的 並存 這 便 是 大海 裡 智慧 的 相處 之 道 珊瑚礁 生態系 也 因此 蓬勃 有 活力 成為 許多 海洋 生物 繁衍 和 生養 的 棲息地 造就為 海 中 生物 多樣性 最 高 的 地方 就 像 個 繽紛 的 海洋 國度 處處 生機 無限 在 這樣 的 水域 裡 共生藻 能 順暢 的 進行 光合作用 不過 珊瑚 在 白天 需 長期 忍受 動輒 十 小時 的 曝曬 對 牠 來說 也 是 負擔 於是 牠們 演化出 兩 種 特別 的 蛋白 一 種 叫做 熱休克 蛋白 一 種 叫做 超歧異 蛋白 作為 牠們 的 適應 之 道 有 所謂 產生 heat shock protein ( 熱休克 蛋白 ) 就 是 產生 一 種 蛋白 這 種 蛋白 的話 事實 上 它 只是 它 是 一 種 蛋白質 的 表現 當 那 個 珊瑚 遇到 一些 不良 狀況 的 時候 那 一些 蛋白質 它 會 改變 它 原來 的 結構 也 就 是 我們 俗稱 的 蛋白質 損傷 那 這些 我們 的 heat shock protein ( 熱休克 蛋白 ) 它 這 種  是 來 修補 這些 蛋白質 所以 讓 它 恢復成 原來 的 結構 這樣 它 就 可以 正常 工作 這樣 的話 珊瑚 就 可以 繼續 活下去 heat shock protein 也 就 是 熱 休克 蛋白 面對 高溫 或 高日照 的 逆境 時 熱 休克 蛋白 會 大量 表現 幫助 蛋白質 正確 重疊 維持 活性 當 熱 的 環境 情況 下 牠 會 產生 一些 自由基 那些 自由基 的話 會 有點 類似 就是說 會 讓 珊瑚 過度 氧化 的 狀態 就 像 我們 講 的 就是說 曬 太陽 曬 太多 __UNDEF__ 氧化 太多 那些 自由基 太多 的話 會 不 好 所以 這 時候 會 產生 一 種 蛋白 牠 將 這些 自由基 快速 轉化成 過氧化氫 或者 是 氧 那 就 是 我們 俗稱 的 抗 氧化劑 有 產生 這些 抗 氧化劑 的 情況 下 牠 就 可以 把 這些 不良 的 自由基 或者 過多 的 自由基 立刻 去 把 它 處理掉 珊瑚 可以 做 這樣 的 東西 那 人體 不行 有 這 兩 種 保護 機制 使 珊瑚 能 適應 曝曬 環境 又 能 維持 共生藻 必須 的 光合作用 內外 兼顧 利人 利己 平衡 所 需 的 結果 是 維繫 了 海 中 雨林 豐富 的 生態 根據 台大 戴昌鳳 教授 的 統計 臺灣 擁有 孕育 珊瑚 的 海洋 環境 珊瑚 種類 超過 了 三百 種 珊瑚 在 這 座 小島 周圍 成長 發育 在 水波 晃盪 下 大大小小 的 珊瑚礁 像是 小島 溫柔 搖曳 的 裙擺 這些 珊瑚礁 吸引 了 許多 生物 在 這裡 居住 一條條 的 食物鏈 交織成 多樣性 的 生態系 數百萬 年 來 珊瑚 和 它 所 孕育 的 生物 生態 共存 共榮 形形色色 的 生命 始終 維持 著 巧妙 平衡 安穩 的 在 海面 下 生活 日復一日 1970年代 為了 尋找 適合 興建 核電廠 的 濱海 土地 臺灣 開始 探勘 周圍 的 海域 接著 是 墾丁 國家 公園 要 調查 附近 海域 的 生態 因 這些 機緣 許多 學者 相繼 投入 了 臺灣 珊瑚礁 的 研究 研究 人員 潛入 海 底 開始 了 對 海洋 生態 的 探索 臺灣 的 海洋 生物 的 研究 可以 講 說 早年 張崑雄 先生 他 就 帶領 了 珊瑚礁 魚類 的 現場 的 研究 做 珊瑚 的 研究 其實 楊榮宗 先生 他們 有 做 很多 珊瑚 的 分類 以及 珊瑚 跟 地形 的 演化 的 變化 那 珊瑚 的 比較 屬於 生命性 的 研究 就 是 珊瑚 的 生理 啦 生化 啦 __UNDEF__ 分佈 啦 __UNDEF__ 這 個 就 比較 偏向 於 我 從 民國 七十一年 以後 做 的 研究 從 1970年代 所 拍攝 的 16 釐米 影片 中 可 看到 臺灣 海域 珊瑚礁 的 豐富 美麗 海洋 世界 中 的 主角 珊瑚礁 儼然 是 茂盛 的 海 中 雨林 大大小小 形形色色 的 珊瑚 群聚 著 __UNDEF__ 庇護 著 無數 海洋 生物 的 生存 和 繁衍 吸引 人們 前進 探索 與 欣賞 打開 臺灣 地圖 最 北 的 彭佳嶼 到 最 南 的 南沙群島 都 有 美麗 的 珊瑚礁 分布 臺灣 有 珊瑚 生長 的 地方 都 去 過 了 從 最 北 的 彭佳嶼 北方 三 島 彭佳嶼 __UNDEF__ 棉花嶼 跟 花瓶嶼 __UNDEF__ 基隆嶼 龜山島 一直 到 最 南邊 的 太平島 __UNDEF__ 東沙島 我 大概 都 去 過 幾 次 所以 我 最近 也 出 兩 本 書 了 就 臺灣 珊瑚礁 地圖 然而 經過 了 三十多 年 環境 變遷 劇烈 海洋 也 失去 原有 的 平衡 使 珊瑚 面臨 前所未有 莫大 的 生存 危機 現在 科學家 估計 因 人為 的 污染 破壞 和 氣候 變遷 的 影響 可能 在 2050年 全 世界 大部份 珊瑚礁 會 消失 海水 如果 持續 暖化 的話 牠 就 會 達到 極限 32 ℃ 左右 那 珊瑚 我們 知道 牠 有 共生藻 牠 居住 在 珊瑚體 內 但是 當 溫度 達到 這 個 狀態 的 時候 珊瑚 可能 就 不 適 那 這些 共 生藻 可能 會 脫離 珊瑚 或 甚至 是 珊瑚 把 這些 共生藻 逐出 牠 體 外 那 珊瑚 就 裡面 沒有 共生 藻 牠 一 個 食物 能量 來源 缺少 身體 也 慢慢 變 差 如果說 溫度 沒有 降下來 的 情況 下 這些 珊瑚 牠 可能 就 會 死掉 珊瑚 所 經歷 的 環境 失衡 生理 變化 都 記錄 在 骨骼 年輪 裡 使得 珊瑚 骨骼 成為 氣候 變遷 的 天然 記錄 本 因為 珊瑚 夏天 長 得 快 骨骼 比較 疏鬆 冬天 長 得 慢 骨骼 比較 緻密 一 緊 一 密 就 形成 了 年輪 這 年輪 既 可 計算 珊瑚 的 年齡 也 能 紀錄 過去 環境 的 變化 珊瑚 的 年輪 不但 可以 反映 珊瑚 的 生長 速率 造 礁 速率 那 另外 珊瑚 在 堆積 骨骼 的 時候 牠 其實 也 把 很多 環境 裡面 的 一些 微量 元素 堆積下來 像 珊瑚 的 骨骼 一些 微量 元素 像 鍶鈣 比 兩 同位素 的 一些 數據 可以 反映 像 溫度 的 變化 或者 降雨量 的 變化 或者 是 像 河流 沖刷 下來 一些 泥沙 對 牠 造成 的 影響 因為 氣候 變遷 確實 使 全球 珊瑚礁 的 生存 承受 很 大 的 威脅 幸運 的 是 臺灣 的 珊瑚礁區 仍 保存 良好 到底 臺灣 有 什麼 特殊 的 條件 能 這樣 幸運 在 墾丁 來 講 在 南灣 的 西側 從 後壁湖 到 貓鼻頭 這 一帶 包括 後壁湖 海洋 保護區 那 它 就 是 從 過去 幾十 年 下來 它 還 保存 比較 良好 的 一 個 狀況 那 這 個 就 是 我們 的 一 個 獨特 優勢 就 我們 在 全 世界 珊瑚 多樣性 比較 高 的 地方 另外 很 特別 的 就 是 我們 這邊 是 不同 海流 的 一 個 匯聚 的 地方 那 像 暖流 黑潮 跟 這 個 南 中國 海流 在 這邊 匯集 那 更 獨特 的 是 我們 這邊 還 有 一 個 大規模 的 海洋 運動 一 個 內波 的 影響 把 深海 的 冷水 它 會 定期 規律 的 帶到 淺海 因為 深海 的 海水 溫度 比較 低 所以 當 海洋 發生 暖化 的 時候 造成 珊瑚 白化 那 我們 這邊 有 冷水 可以 緩衝 牠 異常 暖化 的 一 個 不利 的 影響 另外 深海 的 海水 它 營養 也 比較 高 有 這 個 海水 的 較 高 的 營養 鹽 比較 多 的 浮游 生物 那 就 可以 減緩 這 個 白化 對 牠 造成 的 這 個 飢餓 衰弱 的 一 個 影響 所以 珊瑚 能夠 恢復 得 比較 快 這 個 引起 的 湧升流 的 區域 被 認為 是 天然 珊瑚礁 的 庇護所 那 臺灣 是 屬於 這 個 裡面 的 一 部份 拜 地理 環境 之 賜 墾丁 海域 的 珊瑚礁 依然 蓬勃 從 海生館 海下 ROV 的 拍攝 海洋 生物家 欣喜 珊瑚礁 不 被 暖化 摧殘 而 內波 越過 恆春 海脊 來到 臺灣 東南方 進入 南海 沿途 也 有 繁茂 的 海 中 雨林 供 人 探索 美麗 的 海洋 世界 澎湖 南邊 像 東吉 西吉 還 有 東嶼坪 __UNDEF__ 西嶼坪 這些 小島 它 也 不 受 人為 的 影響 珊瑚 保存 得 也 很 好 另外 一 個 就 是 東沙 的 外環礁 那 現在 也 是 發現 牠 保存 得 非常 良好 所以 我們 至少 有 這 三 個 區域 然後 還 有 很 好 的 珊瑚 的 多樣性 也 被 認為 是 具有 庇護所 的 功能 比較 強 人類 急速 的 追求 著 文明 帶來 的 舒適 與 便利 使 陸地 與 海洋 的 共處 失去 了 平衡 陸 上 世界 工業 急速 進步 和 發展 默默 的 改變 了 海洋 的 生態 這樣 的 影響 成為 海洋 學家 探索 的 新 議題 也 是 海洋 教育 的 重要 課題 我 來 講 一 個 跟 珊瑚礁 有關 的 故事 在 一 個 美麗 的 海 底 有 一 座 所謂 的 珊瑚 城堡 上面 住 著 很多 很多 的 各式各樣 的 海洋 生物 有 一 天 晚上 就是 忽然 珊瑚 城堡 垮下來 了 那 大家 早上 起來 發現 這 件 事 就 覺得 這 個 城堡 好好 的 為什麼 會 有 一 部分 就 這樣 垮下來 呢 然後 大家 就 開始 問 為什麼 垮下來 是 誰 造成 的 民眾 無法 到 海 裡 體驗 海洋 生物 的 困境 但 特展 的 動畫 說明 搭配 專家 解說 把 海洋 酸化 的 危機 傳播給 大眾 原來 是 我們 人類 在 大量 的 排放 二氧化碳 造成 空氣 中 的 二氧化碳 增加 除了 暖化 之外 這些 二氧化碳 就 會 溶到 水 裡面 溶到 水 裡面 就 造成 海水 的 PH 降低 當然 這 就 是 酸化 海水 的 PH 只要 降低 一點點 對 生物 的 影響 就 很 大 可能 就 是 這 個 原因 所以 長久以來 珊瑚 城堡 就 是 因為 酸化 的 關係 牠 的 珊瑚 骨骼 珊瑚礁 就 慢慢 溶解 所以 就 變 得 脆弱 那 剛好 鯨鯊 游過去 珊瑚 就 垮 了 暖化 不 只 是 造成 溫度 升高 而已 自 十八世紀 工業 革命 以來 人類 燃燒 石化 燃料 後 過多 的 二氧化碳 溶入 海 中 使 海水 酸化 加劇 也 是 使 海洋 環境 失衡 的 另 一 個 可能 會 影響 珊瑚 生存 的 因素 氣態 的 二氧化碳 溶解到 水 以後 它 會 分解成 碳酸氫根 跟 氫離子 那 這些 氫離子 又 會 再 分解成 碳酸根 跟 氫離子 那 這 種 東西 海水 裡面 的 PH 主要 是 由 這些 氫離子 來 的 即使 降 了 0.1 的 這 個 程度 那 事實 上 海水 裡面 的 氫離子 濃度 可能 是 增加 十 倍 氫離子 增加 的 情況 下 那 一般 會 覺得 說 海水 變 酸 那 海水 變 酸 情況 下 它 對於 珊瑚 就 可能 是 影響 珊瑚 的 外殼 是 碳酸鈣 組成 碳酸鈣 遇酸 會 溶解 生物學家 因而 擔心 酸化 太 嚴重 又 持續 太 久 的話 會 使 珊瑚礁 變 得 脆弱 容易 崩壞 我們 認為 在 健康 的 情況 下 其實 遭遇 這樣 的 狀態 就 是 遭遇 二氧化碳 過多 的 酸化 情況 下