2008-07-23

澎湖漁殤,原因不單純!

 
雙週 四 出刊.2008.07.24
 
本 期 目 錄 簡介/舊報明細
澎湖漁殤,原因不單純!
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澎湖漁殤,原因不單純!

今年2月,澎湖沙灘漂來數千噸的海洋生物死屍,據專家研判它們的死因是氣溫下降造成,但為什麼溫度較低的澎湖群島以北沒有傳出嚴重的災情,真的只是單純氣溫造成的?

文╱楊嘉慧 校稿╱中山大學海下科技暨應用海洋物理研究所教授 王玉懷

今年2月,綿延數公里的澎湖群島海灘,每天都有海洋動物的死屍漂上來,包括大大小小的各種魚類、貝類、章魚、海參、海膽、螃蟹等平常生活在潮間帶與亞潮帶的生物。魚群暴死的原因有很多,如水質污染、毒電炸非法捕魚等,但根據死魚的外觀及數量,可排除上述因素。而從中央氣象局量測到的海水表面溫度顯示,今年2月最低溫10.8℃,比起2007年的最低溫15.6℃下降了近5℃,因此專家學者研判就是這5℃的變化造成生物凍死。然而,造成數千噸的海洋生物暴死,只是單純的5℃溫降?或者有更複雜的環境因素。

每年冬天,台灣海峽會有兩股洋流分別從南方與北方進來。來自南方的洋流主要是黑潮支流及南海暖流,水溫較高,沿著澎湖黑水溝往上至雲彰隆起,拐個彎繼續沿台灣西側北流;而從北方下來的大陸沿岸流水溫較冷,在進入台灣海峽後,一部份貼著大陸沿岸往西南流動,一部份冷水會在海峽中段迴轉,與從雲彰隆起北上的暖水會合。以往來到澎湖海域的是南方暖流,所以澎湖的冬天並不會太冷。

然而,今年的海況非常特殊。根據中央氣象局測到的海水表面溫度資料,今年二月中的暖流只到達澎湖群島南端,北方冷水反而大量進入澎湖海域;南、北兩股洋流勢力的消長,造成澎湖海溫比往年低。

大陸沿岸流的冷水大量進入澎湖海域的主要原因,應與冷鋒壓境有關。冬季強烈高壓帶來下沉的低溫空氣,經對流、傳導作用,使海水表溫大幅降低。強盛的東北季風吹拂,使海水加速失溫,同時產生風驅流把大陸沿岸冷水向南推擠。根據中央氣象局2月份在澎湖東吉島觀測的資料顯示,每小時平均風速達七級以上者,去年有6天,今年有26天;最大瞬間風速出現在九級以上的,去年只有4天,今年則有21天。中央研究院生物多樣性研究中心研究員鄭明修認為,今年的東北季風比往年更強、持續更久,致使大陸沿岸流往南推進更深更遠。

外,強風會使海表混合層變厚。強烈的東北季風會引起巨浪,風切剪力會使海水擾動、上下混合,上層的低溫可以傳到較深的海域,使整個淺水層(海面下20公尺或更深)變冷。鄭明修表示,平常冬天澎湖海域表層(約3公尺)水溫較暖,下層溫度會略低於上層,但從農委會水產試驗所澎湖海洋生物研究中心測量海溫的結果發現,今年冬天澎湖沿海表層水溫與下層的水溫相差不到1℃。換句話說,冷鋒、強風、巨浪影響了海面下較深處的水溫,使水溫變低。

海洋大學校長李國添則認為,光靠東北季風並不足以造成海水溫度下降幅度達5℃,他推斷應與中國大陸內地的江水或雪水融化流入大海有關,因為今年大陸安徽、江西、湖南、湖北、四川、雲南、青海等省份降大雪,融雪流入長江出大海,跟著大陸沿岸流向右下角擠向澎湖。不過,有些學者對此說法持保留態度,因為到目前為止並沒有足夠此的資料可以佐證。例如鄭明修就指出,融雪若多到影響海溫,則雪水帶來低鹽度淡水應該也會影響海水的鹽度,但水產試驗所澎湖海洋生物研究中心測到的海水鹽度尚在正常值範圍,為千分之32.5~33.5,他認為大陸雪災與海水變冷的關係有待進一步查證。

持續低溫、大浪,耗盡魚群體力

本次寒害澎湖沿海受損海洋動物共計58科184種,適合這些動物生存的溫度均在15℃以上,而今年澎湖附近最低海溫降到10.8℃。鄭明修表示,如果單純只是溫度下降,並不致造成數量龐大的死魚群,一般變溫動物遇到氣溫驟降,會往高溫處逃跑,若逃不掉,就會昏迷,但只要及時回暖,就可回復精神;不過若一直處於低溫環境,便會休克死亡。這次澎湖「漁殤」除了溫度下降外,持續寒冷、海浪過大、海底地形太淺等,應該都有關係。

鄭明修長期研究澎湖魚群,他觀察到澎湖1、2月最容易出現死魚群,只要海水溫度在13℃以下,並且連續刮九級以上強風一星期,就會出現死魚群。低溫、強風、持續一段時間這三項因素,只要缺少一項就不會出現大量的死魚群。因為低溫會使魚群反應變慢、昏迷,強風會引發巨浪,巨浪使海水混濁,造成魚群覓食不易,而持續寒冷及大浪會使魚群耗盡體力,在多重影響下,很容易出現死魚群。

往年死魚群的數量不像今年多到超乎想像,鄭明修認為主要是今年東北季風持續不斷地發威2~3星期所致,造成低溫與大浪持續很長一段時間,與1945年及1976年出現大量凍死魚的原因一樣,1945年氣溫持續從1月冷到2月,1976年則從當年的12月26日冷到隔年2月24日。

圍困在水深僅20公尺的淺灘

強風、大浪在北面的新竹外海也造成部份魚群死亡,但為何沒有傳出嚴重災情?鄭明修推論應與海底地形有關。他說今年與1945年、1976年出現的死魚群,都是生活在水深20公尺以內的魚種。這次災情主要發生在澎湖北海、內海,該處大部分為水深不到20公尺的淺灘,面積廣達200平方公里以上,冷鋒來時,海水易被強風巨浪翻攪、整層海溫驟降,大多數的海洋動物無法游離淺灘避寒。新竹外海平均水深約60公尺,因此魚群只要往海面下跑,就有機會躲過災難了。

保護野生漁洋資源

此次海洋浩劫要花多久才能恢復,目前無法判斷。不過鄭明修說,這次寒災也許可以為給澎湖帶來轉機,思考該如何保護海洋資源。他建議,野生漁業資源應該仿照野生動物保育法,對澎湖海洋生態資源做長期調查與監測。此外,部份養殖業者對於政府沒有及時預警通報多有抱怨,台灣有不少單位在做澎湖海域的表水溫監測,也發現溫度異常下降,但卻沒有一個單位對外發佈預警。因此,未來若要永續經營海洋漁業,恐怕還需做多方面考量及相關單位的配合。
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信任的神經生物學

相信嗎?你之所以會信任陌生路人的指引,乃是拜一個小分子所賜,而它跟催產或泌乳有著很大的關係。

撰文/薩克(Paul J. Zak)翻譯/黃榮棋

重點提要

■信任感的產生是正常社交所必需的,而人們如何決定是否要信任新認識的人或可能的商場夥伴呢?

■研究人員利用稱為信任遊戲的實驗方法,發現具激素及神經化學物質雙重功效的催產素會促使人們信任不具威脅的陌生人。

■了解催產素的功能和它與其他腦化學物質的互動,可以讓我們更清楚諸如自閉症等社交能力障礙的疾病。

要你往後倒、讓一個陌生人接住,你敢嗎?這種情境雖有點極端,卻是團體治療常見的手法。不過在日常生活裡,我們多少都要相信不認識的人。人類與其他哺乳動物不同,似乎要花上許多時間在不熟悉的人身上,舉例來說,經常穿梭於陌生人海的都市人,會想避開某些人,卻相信路人會指引正確的方向,或最起碼不會想要攻擊他們。

過去幾年來,研究人員開始知道人腦怎麼決定何時要相信誰。我與同事也證實,腦子裡頭一種古老的簡單分子「催產素」(oxytocin),在這個過程扮演重要角色。這些發現將指引新的途徑,可以找出社交障礙的原因及治療方法。

尋找信任的可能因子

我會去研究催產素與信任之間的關聯,說來有點迂迴。1998年,我與世界銀行發展研究團隊的經濟學者涅克開始探討,不同國家人與人之間的信賴程度何以差距如此巨大。我們建立了一個數學模型,用來描述哪些社會、法律與經濟環境,可能會造成高度或低度的信任。我們發現,信任是最能預測國家財富的因子之一;信任度低的國家大多比較貧窮。我們的模型指出,低信任度的社會之所以貧窮,是因為人民比較不會往創業與生財方面長期投資,這類投資需要互信,也就是雙邊都要履行合約義務。

我在思考信任對降低貧困的重要性時,也開始好奇雙方如何決定是否要信任對方,這方面的資訊將可以協助行政機關,設計出能促進信任的經濟系統。實驗室研究已經證實,處於同樣情境下的人,信任他人的傾向差異頗大,但卻沒有一個合理的機制能夠解釋人腦如何產生信任,因此我開始試著找出信任感的神經基礎。

許多動物研究指出,催產素可能是產生信任感的因子。我們知道這個由九個胺基酸組成的小蛋白(胜),是由大腦製造出來當做訊號的分子(神經傳遞物)。催產素也會進入血流去影響遠端的組織,因此也是一種激素。當時這個胜最著名的功能,是刺激哺乳的母親分泌乳汁與催產;既便是現在,在美國生產的婦女當中,半數都會施予合成的催產素來促進子宮收縮。不過,由於血中的催產素濃度極低且容易被破壞,難以確立這個胜是否還有其他更微妙的作用。雖然動物研究指出,催產素似乎會促進某些哺乳動物的合作(這需要信任感),而且構造極其相近的血管緊張素(vasotocin)顯然也會促進其他生物的良好互動。

根據演化生物學家的說法,血管緊張素約於一億年前首先出現於魚類。雌魚平常在雄魚逼近時會產生畏懼,但在排卵時血管緊張素會降低這種畏懼感,因而有助於生殖。生物學者推測,之所以會演化出排卵時減低畏懼感的機制,是因為有性生殖製造出的後代有更高的遺傳多樣性,這個好處勝過可能淪為雄魚午餐的危險。

在哺乳動物中,血管緊張素演化成兩種非常相近的胜:催產素與血管加壓素(arginine vasopressin)。1970年代末期開始的齧齒動物研究指出,這些分子也會促進動物間的互動。例如美國北卡羅來納大學教堂山分校的皮德生與合作夥伴證實,催產素會促進母齧齒動物的育兒行為。

沒多久之後,伊利諾大學香檳分校的卡特與蓋茲檢視了遺傳與地理分佈都很相近的草原田鼠與山地田鼠。公草原田鼠是模範丈夫,通常終身與配偶同住、群居度日,也是盡責的父親。相反的,公山地田鼠則不負責任,縱慾、獨居、無視子女存在。卡特與蓋茲以及後來一些研究人員指出,這兩種田鼠社會行為的差異,可歸因於腦部催產素與血管加壓素受體所在的部位不同。化學分子必須與神經元表面受體結合,才能對腦細胞產生作用。草原田鼠的催產素與血管加壓素受體集中於中腦某些區域,這些區域會調節多巴胺神經傳遞物的分泌,強化公鼠與母鼠同居和照顧子女的價值觀,因而促成了一夫一妻制。
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