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海洋大學發表沙塵暴生態研究成果
龔國慶:沙塵暴對海洋有如「荒漠甘泉」

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圖:國立臺灣海洋大學環境化學與生態研究所長龔國慶指出,沙塵暴在陸地會是「爭相走避」的景象,但在海洋卻有如「荒漠甘泉」。

 <本報訊>這兩天台灣歷經史上最大的沙塵暴吹襲,空氣中懸浮微粒急速上升,天空一片霧茫茫的,空氣品質更是糟糕,緊接著新一波的沙塵又將報到,引起大家密切的關注。
 每年在春初伴隨東北季風而來的大陸沙塵暴,對於陸地上的空氣品質造成嚴重的影響,引起許多負面的反應,但這些大量的沙塵,對廣大的海洋會產生怎樣的影響呢?國立臺灣海洋大學海洋環境化學與生態研究所所長龔國慶所帶領的研究團隊,進行一項「和風同塵-對海洋吸收二氧化碳與浮游植物解饑作用的影響」的研究,經過三年期間的監測與研究,發現沙塵暴不但可以增加海水表層的營養鹽,幫助浮游植物生長,還可以減輕全球暖化的影響,這項研究成果去年底已在美國知名國際期刊「MARINE CHEMISTRY(海洋化學)」中發表,並獲英國「solas news(海洋表面與低層大氣研究)」刊物選為封面報導。
 這項研究成果,是全球首度發現亞洲沙塵暴所引發的大氣效應及其所夾帶的微量元素,會增加西北太平洋浮游植物的基礎生產力以及大氣二氧化碳的吸收能力,並且迅速改變海洋浮游植物的生態相以及基因功能的表現,讓大家了解氣候變遷對台灣及全球貧營養鹽海域浮游生物生態的影響有全新的認識。
 龔國慶說,台灣東北海域是廣大的西太平洋,海水暨明亮又溫暖,但是卻沒有什麼養份,生活在其中的浮游植物,經常處於飢餓的狀態,因此它們進行光合作用合成醣類與吸收二氧化碳的能量效率也比較低。然而每年春初亞洲沙塵暴爆發的時候,會帶來大量的沙塵顆粒,將吸附在沙塵上的微量重金屬及營養鹽灑入海洋表面,增加浮游植物的營養來源。
 另外,在沙塵暴發生的時候,也是東北季風盛行的季節,季風會造成海面上風浪變大,攪拌海水,讓原本沉寂在無光深處但養份較豐富的海水,有機會被帶到明亮溫暖的表層。這兩種氣候因素的交陳影響作用,龔教授稱它為「和風同塵」,它為原來貧瘠的海洋,帶來肥沃的養份。
 在教育部五年五百億海大水產生物頂尖研究中心及國科會的經費支持下,龔國慶所領導的水域生態研究團隊特別選在「風起雲湧加上黑風暴」的惡劣海況下,利用海洋二號,在黑潮強勁的台灣東北外海進行海水、大氣、有機顆粒與浮游植物樣本的收集,以及基因檢測等實驗工作。
 研究結果發現,在「和風同塵」的時機下,原來海水中以原核綠藻為主要群集的光合作用生物,會被另一種屬於CladeII的聚球藻族群所取代。海洋中的光合作用生物(主要是浮游植物),每天在每平方公里的面積下,可以多吸收約400公斤的二氧化碳,其中約有70公斤會被帶入深海,對於減少溫室氣體,緩和溫室效應,有一定的幫助。
 另外,研究團隊也應用了最先進的基因檢測技術,直接進入浮游植物的基因世界,探索期生理功能的反應,發現原本處於飢餓裝態下所表現出來的缺氮、缺磷、缺鐵等三種訊息核糖核酸基因,在「和風同塵」的作用時,也不再出現飢餓的訊息了。
 對於沙塵暴是否會對海洋造成汙染或傷害,龔教授表示,沙塵暴中的沙塵微粒,經過了大陸的城市與工業污染,可能吸附了一些環境賀爾蒙及重金屬等汙染物,也會同時帶入海洋中,但這些沙塵對於海洋生態及整個食物鏈會造成什麼影響,目前已著手進行了解,需要投入更多的資源進行更深入的研究。

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