珊 瑚
撐過白化危機 帛琉珊瑚的秘密 培養耐熱的超級珊瑚 不曬黑的代價 珊瑚變白了

廚房創業救珊瑚 高中生自製環保防曬乳 八斗子潮境:垃圾集散地變身的水下天堂

撐過白化危機 帛琉珊瑚的秘密

清晨五點多,走在柯羅州唯一一條大馬路上,夜晚的涼爽逐漸退去,溫度跟著海平面隱隱浮現的金色光芒一起上升。

太陽露臉,海面上的紅樹林小島從一個個小黑點,變成綻放綠意的小蘑菇,這種天氣正是出海的好日子。從Happy Landing上船,背著陽光朝西南方行駛,經過知名的情人橋後 ,船長開始放慢速度,朝著海上的小點前進。

這些小點原來都是浮筒,船長撈起浮筒上的繩子,把纜繩綁上去。他說:「我們的船是不下錨的,因為錨丟進水中可能會打傷珊瑚。所以在這種人多的潛點,我們就在水底的大石頭上綁浮筒,固定來潛水的船。」還沒下水,就已經見識到帛琉保護珊瑚的巧思。今天的目的地,是被聯合國劃為世界遺址景點的南方潟湖,平靜水面下,上百種珊瑚爭奇鬥豔,是個色彩繽紛的奇幻世界。

珊瑚由上千隻珊瑚蟲組成,牠們的骨骼互相連結,形成巨大的結構。帛琉的珊瑚礁棲地約525平方公里,有將近700種珊瑚。想一睹水底世界,得先經過負重考驗,背起20多公斤的鋼瓶和鉛塊,搖搖晃晃的走到船邊,拉下面罩,咬住矽膠咬嘴,向後一躺,一股沁涼從後腦勺蔓延,景象也由藍天白雲轉為灰綠海水,以及無數大大小小的氣泡。

充氣背心嘶嘶放氣,鉛塊拉著身體下沉。最先看到的是一整片淺綠色的枝狀珊瑚,中間擠著一叢鮮豔的藍紫色珊瑚,再往前游,還有像杏鮑菇般一朵朵淺黃色的珊瑚,各色條紋小魚穿梭其中,頭上一度有鯊魚游過。潛水導遊查理說:「帛琉的珊瑚算是抵抗力跟適應力都很強的,雖然之前有經過幾次白化跟颱風,但珊瑚都有挺過來,跟其他地方很不一樣。」根據國際珊瑚研究中心的紀錄,帛琉在1998年聖嬰現象來臨時,曾經出現大規模的白化。但之後2012年、2017年的海水升溫,帛琉卻只有零星幾個地方出現小區塊白化,讓專家納悶,為什麼帛琉的珊瑚抵抗力這麼強?

在探討帛琉珊瑚特殊的抵抗力前,先把時間拉回1998年,全球珊瑚第一次經歷聖嬰現象帶來的浩劫。當時帛琉海域陷入死寂,超過一半的珊瑚迅速白化,接著死亡。在帛琉捕魚一輩子的船長說:「其實珊瑚變白不代表牠死掉,但如果珊瑚已經整個被海草包起來,那這片珊瑚就是死透了。當時就是這個樣子,水裡沒什麼魚,而且很混濁,珊瑚骨骼裡都是空的,一捏就碎掉,很恐怖。」

當時南方潟湖的珊瑚覆蓋率從最高的70%,銳減到只有14%,這項數據是靠漁夫們潛水收集來的,因為帛琉在2001年前並沒有大規模的珊瑚研究計畫。學者在聖嬰現象後三年,才開始紀錄帛琉的珊瑚情況,他們發現驚人的現象:從2001到2005年間,珊瑚每年以2.5%的速度迅速增長。研究中心館長歐克麗說:「在白化時期沒有死亡的珊瑚應該就是關鍵,牠們在白化事件後大量繁殖,而且有些珊瑚甚至對海水酸化也衍伸出抵抗力。」

珊瑚占全球海洋面積的1%,卻孕育著25%的海洋生物,全球約五億人口直接或間接依靠珊瑚礁過活。帛琉珊瑚幾近毀滅後的重生能力,很可能是全球珊瑚的解方。許多國際單位也來到帛琉,研究珊瑚及共生藻類的機制,以因應全球珊瑚的白化現象。

培養耐熱的超級珊瑚

帛琉海洋館的一角,有個小小的開放區域。大片遮陽棚底下,一整排藍色大水槽整齊列隊,旁邊還有架高的淺水箱,這裡是超級珊瑚寶寶的育嬰室。

兩名研究人員站在水箱旁,拿著手寫板湊近水面仔細觀察,他們是英國新堡大學(Newcastle University)海洋生物系的研究生,到帛琉參與合作研究計畫-Coralassist Lab。研究人員認為,帛琉珊瑚適應力特別強的秘密,應該跟基因有關。這個計畫希望找出幾種含有抗熱基因的珊瑚,以人工選殖的方式,培養可以抵抗高溫的超級珊瑚。研究人員艾芙琳說:「這其實就像是透過交配,培育尾巴比較長,或毛比較捲的狗,我們用人為的方式,培育更耐熱的珊瑚。」

研究珊瑚的計畫雖然由學術機構發起,卻受到政府大力協助,柯羅州政府特別劃定幾個保護區,提供學者做研究,柯羅州長吉本斯說:「珊瑚是很敏感的,但帛琉白化的程度卻沒有其他地方嚴重,我們也想知道為什麼,由政府劃定區域,比較有法律效益。」

研究珊瑚的計畫雖然由學術機構發起,卻受到政府大力協助,柯羅州政府特別劃定幾個保護區,提供學者做研究,柯羅州長吉本斯說:「珊瑚是很敏感的,但帛琉白化的程度卻沒有其他地方嚴重,我們也想知道為什麼,由政府劃定區域,比較有法律效益。」

艾芙琳說:「交配本身也很困難,因為珊瑚不能移動,所以每年只有一個晚上,依據海面溫度和月亮陰晴,同時釋放精子跟卵子,時間要掌握的非常精確。」

第一批珊瑚在2018年初培育成功,研究人員9月時帶著小珊瑚回到指定地點,用水下電鑽在岩石上鑽出小孔洞,再把珊瑚的基座固定在石洞中,並替珊瑚標上標籤,定期追蹤生長情況。半年後這批珊瑚的存活率大約三成。艾芙琳看到大家有點失望的表情,笑著說:「我知道聽起來很少,但要考量到海水酸化的程度,以及海裡其他的競爭者,第一次就有三成存活率已經算是很棒的了。」

氣候變遷帶來的海水升溫已經不可逆,從珊瑚的基因著手研發調適方案,也是帛琉正在努力的目標,希望培養出來的抗熱珊瑚,未來在全球其他的白化區域復育成功。

不曬黑的代價 珊瑚變白了

在帛琉出海的每一天,都能在各個潛點看到至少3到4艘滿載潛水客的船。有趣的是,外國遊客大多噗通一聲就往水裡跳,但亞洲來的潛水客,下水前一定不忘掏出法寶:防曬產品,為自己跟小孩塗塗抹抹,確保全身都閃著油光才下水。香港遊客杜小姐說:「太陽那麼大,我們要出來玩水一整天,一定要擦防曬的。」

防曬產品的成分包含物理性(礦物質)及非物理性成分(化學物質),能夠吸收、反射、或發散紫外線,以免人體暴露在過多輻射下引發病變。但其中的二苯甲酮、甲氧基肉桂酸辛酯等化學物質,已經被證實會破壞珊瑚的DNA及其生殖能力,以及造成珊瑚的受精卵變異。隨著海島旅遊越來越盛行,帛琉,夏威夷、菲律賓都面臨同樣的問題。根據世界旅遊組織的報告,每年流進海裡的防曬油,大概有6千至1萬4千噸。科學家還做過實驗,一個潛水客塗抹防曬產品後進入水中,身上的油漬最多可以擴散到600公尺遠的地方,不只近海,連遠洋生物都可能受到影響。
帛琉禁防曬乳成分表

1. 二苯甲酮 Oxybenzone (benzophenone-3)
2. 尼泊金乙酯Ethyl paraben
3. 甲氧基肉桂酸辛酯
Octinoxate (octyl methoxycinnamate)
4. 尼泊金丁酯 Butyl paraben
5. 奧克立林 Octocrylene
6. 4-甲基亞苄基樟腦 4-methyl-benzylidene camphor
7. 對羥基苯甲酸丁酯 Benzyl paraben
8. 三氯沙Triclosan
9. 尼泊金甲酯 Methyl paraben
10. 苯氧乙醇 Phenoxyethanol

研究人員做了個實驗,把軸孔珊瑚放進含有二苯甲酮的市售防曬產品溶劑中,濃度從10ppm到100ppm不等。結果在18到48小時內,珊瑚體內的共生藻開始消失。這些藻類接觸防曬產品後,失去行光合作用的能力,無法製造珊瑚所需的養分,對珊瑚來說,從共生關係變為負擔,就像細菌或病毒一樣,迫使珊瑚把藻類趕出身體。整個研究室的珊瑚在96小時內完全白化。不過科學家強調,實驗室用於測試的濃度,即使是最低的10ppm,都比實際流入海中的防曬產品高出很多,所以目前只知道防曬產品中的化學物質在高濃度下,會導致珊瑚產生變異。

帛琉政府不敢大意,宣布從2020年開始,全島禁用含有有害珊瑚的防曬油,商家不准賣,遊客也不准帶。2020年1月後,商家如果被查獲販售,要處1000美金罰鍰,遊客被查獲則是沒收。吉本斯說:「防曬產品簡單來說,就是人工製品,不屬於海洋,我們訂於2020年生效,就是要讓業者有時間尋找替代用品。」而環保防曬產品,也成為島上的新需求,帶來新商機。

廚房創業救珊瑚 高中生自製環保防曬乳


環保防曬油成分:
紅覆盆莓籽油:SPF28
胡蘿蔔籽油:SPF35
氧化鋅:反射紫外線

第一次見到蜜爾,是在帛琉愛萊州的傳統村落。她穿著普通的T-shirt、短褲,半長的頭髮扎成包包頭,一雙大眼睛充滿笑意,害羞的跟大家打招呼,似乎還沒習慣以「最年輕創業家」的身分面對鏡頭。她用輕柔的聲音說:「真的很抱歉不能讓你們到家裡採訪,因為我們忙著出兩批貨,滿地都是箱子,連走路都難。」

蜜爾今年18歲,和一般青少年沒兩樣,習慣性的邊講話邊瞄手機。她說大部分時間都是回客戶簡訊,偶爾還得應付零售商來催貨的電話。因為她和媽媽自製的環保防曬乳,在帛琉兩大超市都賣到缺貨。

蜜爾去年剛從高中畢業後,搭上空檔年(Gap Year)風潮,利用一年的時間釐清自己想做什麼。她說高中打工的時候,就發現許多「帛琉紀念品」,其實都是從關島、菲律賓,甚至日本進口。她說:「很多觀光客問我,哪裡可以買到Made in Palau的紀念品,我實在答不出來,因為店裡的巧克力、堅果都是進口的。」她和媽媽先從祖母傳下來的食譜開始,研發出帛琉製造的椰子糖,用椰子葉包裝加上手繪標籤,成為受歡迎的商品,在帛琉最大超市之一 Surangel &Sons,甚至跟觀光客最愛的Govida巧克力並列。

在椰子糖大獲好評後,蜜爾看到帛琉政府禁防曬油的新聞,新的創業靈感由此而生。她說:「我在學校是划船隊員,每天都要在大太陽下練習,一定要擦防曬產品,我大概知道哪些物質對海洋有害,而且我發現,帛琉的防曬商品選擇真的很少。」

她花了好幾個月的時間上網找配方,家中廚房就是她的實驗室。為了符合「帛琉製造」四個字,配方中的蜂蠟和植物油都產自帛琉,她邊製作邊介紹材料,其中蜂蠟是為了維持固態和保濕,大分子的氧化鋅則是能反射紫外線,覆盆莓籽油及紅蘿蔔籽油,都含有SPF20到25左右的防曬係數。而防曬油的罐子,則是使用環境友善的回收鋁製成。蜜爾不但拿自己當實驗品,也送給划船隊的隊友試用,她笑著說:「剛做出來的第一批味道很臭,但用了真的沒有曬黑。所以我稍微調了一點比重,也在產品中加精油,最受歡迎的是梔子花、檸檬草和香草椰子味。」

蜜爾不但自己架設網站,還提著產品到帛琉最大的商場之一WTTC找老闆洽談,希望商品上架。同時寫信給當地的旅行社及飯店,推銷環境友善的產品。從生產線、推廣業務,甚至親上鏡頭行銷,一條龍通通包辦。她說:「我開始做防曬油後,也更了解什麼叫做社會企業家,就是商品行銷的同時也幫助當地經濟及環境。」從家中小廚房展開的小小社企,可說是空檔年的最棒收穫,蜜爾說希望自己成功的例子,能啟發更多年輕的帛琉人,從保護環境出發,發展自己的事業,並回饋社區。

八斗子潮境:垃圾集散地變身的水下天堂

基隆八斗子除了海鮮出名,能遠眺九份的濱海公園也是知名的打卡景點。經過滿是漁船的小港,轉個彎,眼前豁然開朗。看不出來這塊面海綠地,幾年前是一座垃圾山,更難想像水底藏著一個15公頃大的生物天堂-潮境保護區。走進一旁的水泥建築,更是令人大開眼界。

400個大小不一的水族箱,每一個都是微縮的海底生態網。藍色的紫外線燈和牆上閃動的波光,讓整個空間充滿海洋氣息,而其中一個水缸正在上演餵食秀。

研究人員拿著一杯營養液往下倒,在水中成了一片飄散的黃色煙霧,一瞬間整個水箱突然活了起來。原本懶洋洋的粉紅珊瑚,拼命伸出小小的觸手,捕捉從天而降的大餐,海葵和小魚似乎也蠢蠢欲動。

「珊瑚必須一直進食,如果在自然環境中,牠們能隨時補充養份。但我們的環境是封閉的,所以每兩三天就要餵食一次。大型的珊瑚,還會另外添加蝦泥、肉屑等動物性食物。」海洋中心的水產養殖研究助理蔡宇鴻說。

水缸裡許多珊瑚,原本因為鄰近的漁港施工,面臨被剷除的命運。幸好海洋中心提供臨時的家。一些水族箱內,則是養著研究人員潛水發現的白化珊瑚,經過休養生息,還是看得出某些部位尚未復原,露出白色的骨骼。

海科館產學交流組的廖運志博士說:「一般人聽到白化,馬上會想到海水溫度過高。但其實太熱、太冷、水質不佳,都會讓珊瑚白化。我們這邊還有泥沙的問題,雨水沒有靜置就排到海裡,泥沙覆蓋後影響共生藻行光合作用,珊瑚也有窒息的現象。」

不過海洋中心內水族箱的空間有限,而且養殖珊瑚的海水不僅要新鮮,還要控制在24-26度左右,耗人力也耗電力。研究人員參考國外案例,把長大的珊瑚種回天然環境裡。雖然全球已經有無數種植珊瑚的例子,但台灣還是有獨特的環境限制要克服。廖運志說:「台灣夏天有颱風,冬天有東北季風,還有強降雨,帶來大量的泥沙,這些都是挑戰。」


畫面提供:國立海洋科技博物館 廖運志博士

珊瑚生長需要堅硬的底質,還有合適的材料讓牠牢牢抓住。研究人員把小珊瑚分支種在隔柵板上,等珊瑚夠大了,再潛入海中,把珊瑚株固定在水泥基座或天然礁岩上,讓珊瑚繼續生長。近年來也嘗試把鋼筋打入礁石,在固定的基座種植珊瑚。廖運志說:「原本要被移除的珊瑚,找到地方生存下來,就成了能提供生物棲息、躲藏的庇護所,並可能成為海洋教育的場域。」

去年潮境公園10公尺深的海底經過體檢調查,活珊瑚覆蓋率是35%,雖然根據國際珊瑚的覆蓋度標準,只屬於「一般」等級,不過指標性魚類,尤其是石斑魚群的密度位居全台各樣點之冠,可見這裡已經是魚群聚集的海底樂園。受惠的不只海底生物,珊瑚礁的健康和人類的健康也是息息相關。

全球藥物的成分來源有六成以上來自大自然,而海洋生物的化學物質活效性,比陸地生物更高,用於醫療上潛力無窮。廖運志說:「很多藥都需要去開發,很多專家試著從珊瑚礁的環境裡尋找來源。他們發現軟珊瑚或海綿身上萃取的天然物,能抑制癌細胞。未來如果能大量取得,甚至用人工方式合成,就能大幅改善醫療的品質。」

目前人類對珊瑚的了解有限,不過有一點可以知道,就是珊瑚的生長速度非常緩慢,從珊瑚寶寶長到直徑20公分的尺寸,需要至少五、六年甚至更久。潮境經過多年的努力,目前取得階段性的成績。如何持續提供健康的環境讓珊瑚長大,打造熱鬧繽紛的活珊瑚王國,將是未來持續挑戰的目標。

審校:國立海洋科技博物館 廖運志博士

延伸閱讀:
「珊瑚礁50」拯救2050年前倖存者的全球倡議
潛水不只為賞景 累積9年台灣海洋資料的珊瑚礁體檢
救你一命的海洋藥房

相關報導:
守護珊瑚生態 企業推海洋友善計畫
帛琉禁防曬油護珊瑚 培育抗熱超級珊瑚
用「炸魚」來捕撈魚貨 珊瑚死光生態大浩劫
無法行光合作用