生態工程師 自然界好手天成 潘楠慕 |2020.07.12 語音朗讀 1954觀看次 字級 大 中 小 水獺修築的水壩,可以讓其他物種棲息。圖/美聯社 研究指出,全球溫度若升高攝氏五度,將有六成魚類滅絕。圖/法新社水溫升高,讓許多魚類無法適應。圖/美聯社對照圖顯示,疫情封鎖措施讓威尼斯大運河灰濛濛的天空變成清澈藍天。圖/美聯社大象能剷除樹苗和小樹,為體型較小的動物創造棲息地。圖/法新社 編譯/潘楠慕自然界有許多「生態系統工程師」(ecosystem engineer),牠們能夠重新設計環境,影響生態網路。最新研究發現,生態系統工程師的數量增加,可以穩定生態網路,防止物種滅絕。莫塞德加州大學(UC Merced)生態學副教授雅克爾(Justin Yeakel)發表在《自然通訊》期刊(Nature Communication)的研究報告,模擬了生態系統工程師的長期影響,並進行量化評估。雅克爾表示:「所有物種都會影響環境,我們的研究目標是解析食物網和物種間如何相互作用。結果顯示,生態系統工程師導致物種滅絕和生態系統不穩定的狀況極為罕見,多數情況下是帶來穩定。若生態系統工程師的數量增加,發揮的作用就更大。」人類是最明顯的生態系統工程師,包括農業,採礦,伐木和其他活動,已大幅改變人類與環境的互動方式。這些活動未必都是破壞性,一些人為的干預,例如環境保育和防護升級,可使特定區域恢復原本的狀態。此外,人類也能協助管理物種,避免某些物種的數量過於龐大或滅絕。遠在人類出現的二十五億年前,就有生態工程師存在:藍藻(Cyanobacteria)。這種細菌能透過光合作用獲取能量,並在過程中吸收二氧化碳、釋出氧氣,逐漸改變地球大氣的組成,對後來的生態網路產生極大影響。雅克爾解釋,任何對環境的影響超過其自身壽命的生物,都能稱為生態系統工程師。自然界最典型的生態系統工程師,則是被稱為「水壩工程師」的河狸;牠們會修築堤壩,創造池塘和溼地,以獲得住處和食物,同時也為其他生物創造大量棲息地。例如,青蛙和蠑螈可在河狸棲息的水塘裡繁殖,水鳥也能在河狸創造的水塘裡覓食、築巢。研究還指出,河狸創造的溼地,甚至有助對抗乾旱,改善水質,應對氣候變化。河狸居住的池塘不僅有利擴大地表的水面積,還能過濾、吸收沉澱物和回收養分,改善水源。此外,美國西部地區的森林大火造成嚴重空汙,河狸水塘可阻止火勢蔓延,成為其他動物避難場所,池塘底部的有機物則能有效地吸收並儲存二氧化碳。河狸改變生態網路的實例,發生在十九世紀末與二十世紀初;當時,北美河狸的數量一度由四億隻減少到十萬隻,導致溼地乾涸、河岸遭侵蝕,數百萬英畝水生棲息地消失。生物學家意識到河狸的重要性後,開始在美國各地重新養殖並放生河狸,生態系統才逐漸改善。雅克爾指出,除了河狸,自然界還有許多生態系統工程師;例如,大象能夠剷除樹苗和小樹,為體型較小動物創造棲息地,有助於維護草原。一隻種下橡樹果實的松鼠,某種程度上也改造了環境。不過,研究人員示警,工業化和氣候變遷已對生態造成嚴重衝擊;人類應盡力推動環境保育,保護自然界所有生態系統工程師,以提升物種豐富性和差異性,維護生活環境的健康和穩定。海洋變暖 嚴重威脅魚類生存德國研究人員指出,氣候變遷對魚類的影響,遠高於先前的預期。過去有關水溫上升對魚類影響的研究,以成年魚類的適應能力為主,並推測在全球溫度升高攝氏五度的情況下,只有百分之五的魚類無法適應。然而,德國維格納研究所(Alfred Wegener Institute)的研究員波特納(Hans-Otto Portner)指出,過去的研究並未把魚類的幼苗、胚胎和生命周期各階段納入考量,最新研究則詳細調查近七百種魚類的生命周期,取得更精準的耐熱數據。研究人員發現,魚類在生長為成魚前,很容易受高溫的影響。一旦全球平均溫度上升攝氏五度,二一○○年時將有六成的魚類滅絕。即使人類順利達成巴黎氣候協定的目標,把地球升高的溫度控制在攝氏一點五度以內,對魚類來說仍不是好消息。研究人員指出,即使溫度只升高攝氏一點五度,仍有百分之十的魚類無法存活。加拿大麥基爾大學(McGill University)的桑戴伊(Jennifer Sunday)指出,魚類胚胎和幼苗較難適應溫度的變化,過去的研究忽略了這些階段。胚胎和幼苗對海洋變暖的耐受性較差,主要原因是牠們對氧氣的需求更大。水溫較低時,氧氣較容易溶解於水中,魚類可獲取足夠的氧氣,一旦溫度升高,水中的含氧量降低,將導致許多魚類死亡。桑戴伊表示,過去地球暖化的速度較慢,魚類仍有時間適應及進化,但近年來海洋變暖的速度太快,嚴重威脅魚類生存。即使牠們可以游動到溫度較低的水域,也未必能找到合適的環境和產卵場所。波特納指出,距離二一○○年還有一段時間,人類仍有機會遏制氣候變遷,讓更多物種得以存續;他說:「這項研究為保護生態系統和自然環境提供有力的依據,我們必須盡力減緩地球暖化,減輕魚類所受衝擊。魚類是人類最重要的營養來源之一,如果大量魚類消失,人類將面臨生態系統混亂及糧食短缺的風險。」氣候變遷沒疫苗減排著眼長程效能新冠病毒疫情導致許多國家採取封鎖措施,避免病毒擴散;隨著工廠關閉、民眾減少外出,全球二氧化碳排放量大減。然而科學家警告,即使排放量降低,大氣中的二氧化碳濃度仍持續升高。據統計,全球各地在二月到四月採取嚴格封鎖措施時,二氧化碳排放量比去年同期減少百分之十七;然而,五月時大氣中二氧化碳的濃度卻攀升至百萬分之四百一十八(418 ppm),寫下史上最高紀錄。研究人員指出,這是因為封鎖期間,電廠、工業等碳排放活動仍持續排出溫室氣體;全球的二氧化碳廢氣裡,約四成五來自發熱和發電,疫情期間人類對它們的需求量並未減少。此外,過去的經驗顯示,經濟衰退帶來的暫時性溫室氣體下降,在經濟反彈後就會結束。二○一○年時,世界各國擺脫經濟大衰退,二氧化碳排放量立即增加百分之五。目前,隨著各國陸續放鬆限制措施,溫室氣體排放已出現增加趨勢;中國大陸在二月疫情高峰期間,二氧化碳排放量下降四分之一,但四月底已回到疫情前的水準。挪威國際氣候研究中心的科學家彼得斯(Glen Peters)表示:「氣候變遷是長期累積導致的問題,這和其他汙染不同,並非停止排放就能解決。二氧化碳能在大氣中滯留長達一百年,也就是說,排放量暫時下降,無法永遠改變大氣中的二氧化碳濃度。」能源與氣候專家薩瑪拉斯(Constantine Samaras)坦言,二氧化碳排放量減少之際濃度卻上升,代表氣候危機依然嚴峻,不能把減排的希望寄託於疫情等罕見狀況。他說:「這讓我們了解,要持續減少碳排放,必須從科技、行為及能源結構做出改變。」一些政府正利用此次機會,促進產業轉型;歐盟執委會主席范德賴恩(Ursula von der Leyen)表示:「有朝一日定能開發出新冠病毒疫苗,但氣候變遷沒有疫苗,我們需要一套有遠見的振興計畫。」歐盟執委員會已公布「綠色振興計畫」,把資金用在家庭能源效率和綠色供熱、再生能源,電動車等領域。歐盟表示,希望讓這項計畫成為重建經濟同時因應氣候危機的標竿。 前一篇文章 影音部落客 新世代夢幻工作 下一篇文章 腦機介面 人類成為半機器人 熱門新聞 01【生活課題】 建立無血緣家人關懷網2025.07.0302當義工 可延緩老化2025.06.2903兩碗麵的溫柔2025.06.2904課徵糖稅、糖捐 逾7成民眾支持2025.06.3005百年演化 男性體型增幅是女2倍2025.06.2906拍戲受前輩啟發 體悟堅持2025.07.0107清涼一夏 動物避暑妙方多2025.06.2908蘭陽別院閱讀研討會 愛書人研討生死關懷2025.06.3009台北.信義 摩天映照繁華景 古道穿林影入亭2025.06.3010【植物觀察】一樹白雪 偶遇澳洲茶樹2025.06.29 訂閱電子報 台北市 天氣預報 台灣一週天氣預報 相關報導 百年演化 男性體型增幅是女2倍伊朗女性新審美觀 鼻形雕塑成風新藥開發步調慢 找現有藥物抗失智蘇格蘭折磨室 激發樹木生命力辛巴威養蛆賺錢 兼顧環保減碳減少噴灑農藥 善用天敵防治害蟲 作者其他文章東南亞藝術家 音樂舞蹈挑戰極權體制小威投資新創 培育非裔科技人才日本女網Top50俱樂部 打造下一個大坂直美師法自然 學習野生蜂永續之道