从科学数据的角度看见藻礁的真面目

海编说：藻礁生态系的真面目，其实是在各种「不利」正常生态系运作的环境条件下，组合呈现的一种生态风貌。站在不同立场，看的角度也不尽相同，而用科学数据来证实，就是最好的例证。跟著海编一起来看看吧！原文刊载于《科学月刊》第 500 期〈从科学数据的角度看见藻礁的真面目〉2023.08.15

从 1980 年代台湾的生态保育意识逐渐抬头发展至今，有关生态保育能引起全国瞩目、媒体争相报导、政府增编巨资，甚至还需要动用到全民公投的案子，至今只有一件，就是桃园大潭区中油公司第三天然气接收站所引起的「藻礁之争」。其实用「争」这个字并不准确，生态环保议题的决策从来不是、也不应分个输赢，而是服膺生态运作的原则，在多样的环境与生物条件中，找到一个平衡的出路。问题重点在于，这个平衡要如何产生？这才是真正的麻烦！原本基于科学来做判断是最合理的解决方法，不过科学数据也有不同面向的解读，各持所见或相争不下都还算是常态，但是藻礁一案因为片面资讯的不断放大，新闻、社群媒体以及社会民意中同情弱者的直观情怀，导致原本纯粹的科学发言反而成为千夫所指，为虎（政府、国营事业）作伥的对象，而今事过境迁，正是「没有输赢」需要计较，可以平心静气来看看之前各项科学数据真正意义的时候了。

但是即使每一项数据都厘清了，藻礁在生态系中扮演角色的全貌就会浮现吗？诚心地说：还不一定拼得对呢？不过这正是科学虚心求进步的精神！在追寻藻礁真相的过程中，笔者和研究团队站在前人肩膀上整合分析，用了正、反两面公开可检验的数据，加上物理、化学环境参数，再补上了许多之前较少人在意的附近海域生态调查资料，希望能描绘出藻礁的真面目到底是什么模样？为何能让众生如此意乱情迷？

不料结果却大出意料之外，藻礁生态与外界所讲述的形象，原来南辕北辙。

藻礁生态的正反面貌

藻礁原来的形象是什么呢？社群媒体和各种新闻报导上都有很多说明，不过多是断简残篇，难窥其全貌。真正由几位学者共同执笔，及专业编辑努力采访完成的报导，大致以《科学月刊》573 期专题特辑及《国家地理》（National Geographic）杂志的报导〈藻礁何去何从？〉最具代表性。而且内容不约而同将桃园地区壳状珊瑚藻所形成的藻礁生态系，类比成大家熟知的热带珊瑚礁生态系——有著丰富的生物多样性、很高的生产力、稳定且复杂的生物栖地，也是鱼虾幼苗的重要培育场，对周边的海洋生态系、渔产，甚至东亚地区海洋生物的分布和传播都有著举足轻重的贡献！

不过这种印象可能来自于一连串调查数据的扩大诠释，及许多表象观测和专项知识的主观连结与推论。真正掀起新娘子的盖头来时，名分一样，风情却大不相同。

以笔者团队的观点，桃园藻礁生态大致如下：

千百年以来，台湾西部海岸就是一个以沙质海岸为主的海洋生态系。狭长的海峡地形和冬、夏的东北、西南季风造就了这片海域独有的洋流及潮汐流。生长在海洋中的生物们，包括了在地及周边的南海、东海甚至太平洋，都善用了海流的特性将子孙释放到海流中，让牠们可以「藉海之力」寻找新的天地。所以台湾西边的沿岸海流，就成为了一个输送带，充满了各式各样生物幼苗：鱼虾贝介、蠕虫沙蚕，甚至已适应陆地生活的陆蟹和椰子蟹。在这个输送过程中，幼苗们虽充满机会，但更充满危险。

牠们一路上会被各种掠食者捕食，小自浮游动物、大到以滤食为主的鲸鲨;此外，牠们也会互相残食，幼鱼幼虾捕食到珊瑚的蛋或胚胎可真是「高蛋白营养食品」。因此如果牠们不是长期浮游生活的大洋性生物，有机会碰到任何一个可以落脚栖身的地方，就会忙著留下来。这对沙泥底的蠕虫、螺类、贝壳，以及底栖性的鱼类，如：比目鱼、沙鮻、牛尾鱼都不是问题，因为西海岸就是泥沙海洋生态系，有很多适合的环境，但是对需要硬底质附著性的生物，如珊瑚、牡蛎、藤壶，以及虾虎、鳚鱼、裸胸鯙等机会就少很多，有任何看起来合适的地方都不可以放过。而在长长沙岸中，藻礁正是这样的地方，不过它不是只有桃园大潭有，全台还有新丰、淡水等地都有大大小小的分布。更广义来说，台湾西海岸许多人造的硬底质区，如各个海港、渔港，也都是牠们的机会。只是，牠们在这些环境中能不能活下来呢？

如果碰到的是热带珊瑚礁区，活下来的机会就很大，因为落脚的地方有很高的基础生产力，就像人类居住的地方有天然果树或能种稻米一样，可以提供各种生物所需的环境与食物。基础生产力是一个生态系兴旺的基本条件，另外如红树林和海草床，也都能支持很高的生物多样性。但是藻礁呢？它的生产力很低，每年只有 65 g/m2，甚至比泥沙区的潮间带滩地仅有 101 g/m2还少。对生物来说，要在这儿生活还真有民不聊生的烦恼呢！

但是这也不能怪形成藻礁的壳状珊瑚藻，它们每年本来就只能长一点点，整个藻礁每年增长只有 0.1 公分，而且大部分身体都还是难以下咽的钙质，仅是人们不求甚解，把它想成和一般的藻类一样，当成可以喂养一堆房客的粮仓而已。

不过它至少提供了房子的功能啊！壳状藻残骸堆积所形成的礁体，有许许多多的孔隙，不正是蠕虫、沙蚕及小虾小蟹可以居住的地方？话是没错，但这可是千年古厝！远不如其他礁体如珊瑚礁、牡蛎礁稳定，维修起来已不容易，加上还有一大堆的天灾，例如：季节风和海浪、海流的互相作用，不停造成藻礁上面砂泥的淤积，被掩盖的藻类如果不能及时露出，就真的成为死「礁」，住在隙缝中的生物当然也一命呜呼。就算幸运，淤积的砂能及时被移除－通常是较强烈的风浪季节，甚至是大台风后，在大潭地区还有人为筑堤造成的侵蚀作用－让藻类及耐得过掩埋的小生物们重见天日，也算是上天眷顾了。但别忘记，救命的恶劣天气正是另一种让藻礁居民死伤惨重的天然灾害！也正因为这种互相矛盾的剧烈环境扰动，反而造就了大家所传颂的「藻礁一片兴旺，藻礁生物特殊，藻礁受到迫害」的神话！

兴旺是来自于沿岸流源源不绝地送来新的幼苗，它们只要是在藻礁露出来的时候，就会争先恐后的加入，努力的成长，拼命的想完成传宗接代的天赋任务，在这时候的观察，当然是生机满眼、洋洋大观，此时乍看生物多样性高，什么生物都有可能出现。迫害则是来自于淤沙和大风浪的淘洗冲刷，两者作用刚好相反，虽然都是残害生命不眨眼的杀手，但却恰好维持了自然界藻礁呈现现在这个面貌的必要条件。

此话怎说？

原来自然界有一个生态演替的原则，在稳定的环境中，新出现的生态栖地总会有许多的物种争先恐后的加入，然后最能适应这儿环境的生物就会因为竞争力高的缘故，发展成数量很多、霸占资源的优势物种，其他竞争力低的物种则会愈来愈少。在基础生产力高的生态系中，弱势物种们或许还能分到一杯羹，继续存活，维持一个高的生物多样性;但如果是在生产力低的地区，尤其是几乎没什么生产力的藻礁，它的生物多样性必定会因为竞争和缺少食物，而愈变愈低！

但是桃园的藻礁却因为恶劣的环境：淤沙和大风浪，再加上混浊的海水，凛冽的寒潮所带来的剧烈扰动，让占优势物种一次一次被清除，栖地一次一次被清空，幼苗们一次一次加入，长大的成体们被维持在一个数量不会太大，但却是动态平衡的族群量。而这种状况从表面的科学数据来做判断时，不就是一个有许多幼苗来来去去，生物多样性丰富的兴旺生态系？可是它的实质单位生物量（biomass）其实是贫乏的，一定不会高！若从学理上来看，这只是一个一直维持在生态系早期演替状态、长不大的孩子而已。

photo credit：谢馨慧,CC BY-SA 4.0,Wikimedia Commons

稀有又丰饶的生态相？大众对藻礁美丽的误解

因此在这类变动的环境中，大众耳熟能详的珊瑚群聚、大型海藻等，丰饶生态系的优势物种都不容易成气候，反倒是原本在主体生态中竞争力不足，经常被排挤到边缘做做小弟，数量少、影响力有限、少有人调查研究的广适应性边缘物种，能够得其所哉、甚至大行其道。

所以像是被列为国家一级保育生物的柴山多杯孔珊瑚（Polycyathus chaishanensis），它的稀有性或许只是基础资讯不足的美丽误会。经过特别留意的调查后，在永安天然气接收港、台东海岸，甚至从印尼合法出口至荷兰的外销珊瑚中，都发现了它的踪影。至于多次在藻礁报告中描述出现新种的壳状珊瑚藻，依它们的生活史和广阔分布的特性，或许也只是弥补了对这个领域以往科学调查的不足，而未必是台湾独有的宝贝。

藻礁生态运作的轮廓逐渐浮现出来，但这里还少了一块鲜少有人注意的拼图：在基础生产力如此贫乏的地方，居民们食物从哪里来？解答是，藻礁中的食物很大一部分来自周遭海域的混浊度，其中悬浮物大多是富含高度热量的有机物碎屑，虽然不可口但却是滤食生物、腐食生物、杂食生物，如：藤壶、牡蛎、螺贝、海蜷、虾、蟹、沙蚕、蠕虫等生物的主要食物，也造就了牠们在此环境中成为优势族群。这些有机物来自附近既有河流注入，加上风浪颇大搅起有机物，再经过潮汐涨退、波浪拍打下，输送沉积到藻礁中，成为居民免费的外来食物。而如果季节适当再加上运气好，旁边流过的水团刚好带来大量的植物及动物性浮游生物，并经由涨潮或海浪推送到藻礁区，就真的是居民大快朵颐的美食节了。真是奇妙，被认为会为害生物的环境因素，反倒成了藻礁居民的外送餐点组合。

从另一个角度来讲，藻礁到底能养育多少生物？主要是受壳状珊瑚藻有限的生产力和外来输送的悬浮物所限制。有人认为，藻礁每年都会在特定的时间令大型藻生长繁盛，对基础生产力也很有贡献！但这样的描述其实不完全准确，因为这些藻类大部分都会冲回大海，被周边生态系而非藻礁中的生物所利用;对比一下东北海岸绿石槽藻类的命运就知道了。何况太多、太大面积、生存太长久的大型海藻群落其实正是壳状藻的最大竞争者。而许多保育人士强烈指责的淤砂，反而有抑制大型海藻繁盛的功能，是帮壳状珊瑚藻抵抗外敌入侵的「义勇军」呢！

简单的素描藻礁生态系的真面目

整体而言，藻礁生态系的真面目，是在各种「不利」正常生态系运作的环境条件下组合呈现的一种生态风貌，若用科普简易的说法来打个比喻，就是：
藻礁本身是一座千年古厝，海流送来各式各样的流浪儿童，厝中粮食严重缺乏，混浊的海浪带来了难咽的食物，无情的漂砂却又削减了不幸的个体，只有顽强耐命的种类得存活。而死伤者空出的位置，则刚好让新的娃娃能够持续加入。从外人的眼光来看，一座生物多样性丰富、又有稀有物种出现的兴旺育幼院就此诞生了！
当藻礁的真面目现身后，它未来的命运、该被如何经营管理的策略，就因为了解而清晰。

活的藻礁会不会永存？机会不大。因为牠每年大约只能增长不到 0.1 公分的厚度，在全球暖化愈来愈剧烈的趋势下，台湾现在海平面平均每年上涨已达 0.34～0.38 公分，而且在未来的 30 年中（预判至 2050 年）速度至少会增加三倍，换句话说，以现在六公尺水深以下就没有活的藻礁来估计，现存的藻礁大概很快就会因为海水太深而死亡。
死的藻礁（地质礁）会不会永存？难讲，如果砂层掩埋够快，或许留得下来，如果在海水上涨时沿岸风浪因变大而增加侵蚀，脆弱的多孔隙藻礁结构将首当其冲的遭到破坏，现状看起来已是难以久撑。
是否移除淤沙？看起来没必要，除非人们想改变藻礁的自然面貌，因为淤砂进退是维持藻礁生态系的重要因素，掩埋起来也是形成地质礁的必要过程。
要不要控制施工混浊度？有机悬浮量高的混浊度在藻礁区反而是重要的食物来源。由于施工造成的混浊度相对于在地海域天然出现的有机悬浮物其实甚为有限，不分青红皂白的降低混浊度，或许正是克扣藻礁居民粮食的不当作法。
要不要人工培育壳状珊瑚藻或藻礁？
- 如果是想保护此处的壳状珊瑚藻：可能不需要太操心，因为它们本来就是广布性物种，此地不留人，自有留人处。
- 如果是担心壳状珊瑚藻绝种：单纯保种就够了。
- 如果是要培育在地的「藻礁」：以牠们在正常状态每年在硬底质上只能长 0.1 公分的速度，要培养 50 公分估计要 500 年，同时需要建立很稳定的政策、预算、地形、地点和 500 年类似的环境参数才行，以现在的气候变迁和海岸侵蚀速度，难度甚高。

或许看清并面对事实的真相，本身就是一件需要很大肚量、勇气和智慧的事，但是科学的精神，文明的进步，更美好的未来，不正是这种追寻、反省、接受和再追寻的累积吗？藻礁的奇妙故事，正是最好的例证！

责任编辑：Jenny Tsai

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海编"布鲁陈"

我是布鲁陈，平常喜欢带著大相机下海找生物，如果你有海洋议题欢迎找我聊聊，约我吃饭更欢迎！