113/11/29
臺灣公民科學－用資料改變未來的力量
艾登｜
科技大觀園特約編輯
「紅樹林」是臺灣海岸邊存在的自然風景，臺灣人對其並不陌生。有趣的是，近年追求「淨零排放」的風潮中，紅樹林也有一席之地。究竟兩者有什麼關係呢？
臺南四草紅樹林。圖片來源：林幸助終身特聘教授提供
介於陸地與大海之間的緩衝區
任職於國立中興大學生命科學系的林幸助終身特聘教授，是紅樹林與濕地的專家。他解釋，紅樹林不是某個物種，而是多種植物的統稱，它們都能適應鹽度較高，潮起潮落的海岸環境，並且以紅樹林樹木為基礎，形成眾多生物棲息的生態系。
每種生物生活的環境，都有其合適的鹽度範圍。一般樹木習慣低鹽度的陸地，無法在海水能抵達的地區生存。
紅樹林能忍受鹽分，便不用與其他樹木競爭，能立於特殊棲位，成為海洋生態系的樹林。紅樹林一如陸地上的森林，對小生物有遮蔭效果，外面狂風暴雨時可作為庇護所，地面累積的養分可以滋養許多生物，支持生物多樣性。
生長於海邊的紅樹林，也成為海洋與陸地之間的緩衝區。林幸助教授表示，紅樹林具有重要的護堤效果。例如 2004 年印度洋大地震引發大海嘯時，有紅樹林保護的海岸環境，死傷普遍更加輕微。平時面對大海不間斷的衝擊，紅樹林作為「軟性堤防」，持續守護海岸線免於侵蝕，對人類相當有利。
在鹽分地帶，也能造林固碳
紅樹林和減碳有什麼關係？假如把紅樹林想成森林，聰明的讀者或許馬上能聯想到，概念類似陸地生態系的植樹造林。
林幸助教授指出，臺灣目前大約三分之二的面積是森林，加上人口眾多，很難在內陸尋找足夠的造林地點。相比之下，臺灣過往開發海岸的過程中摧毀大量紅樹林，建設不少魚塭、鹽田；隨著產業變遷，如今廢棄的相關場地，都有機會在人為經營下，回復為紅樹林環境。
陸地森林與紅樹林，都可以作為儲存二氧化碳的「碳匯」，只是陸地的植物稱為「綠碳」，海洋則歸為「藍碳」。兩者同樣是自然碳匯，與陸地森林相比，紅樹林在固碳方面有其優點。
樹木的固碳，主要來自吸收大氣中的碳變成樹幹，以及枯枝落葉形成底土，不再回到大氣。紅樹林環境的鹽度較高，有機物分解較慢，比陸地森林的碳循環速度更慢。
可以想像為，被海水圍繞的木質沉船，經過漫長的時間後依然保持完整的結構，一旦被打撈上岸，很快就會分解。紅樹林及其周遭生物的固碳效果，概念便類似長期處於海水中的沉船木頭。
固碳計畫還要考慮時間。林幸助教授指出，一棵樹長大所需的時間，紅樹林是 3 到 5 年，陸地森林大概要 20 年。因此紅樹林耗費更短的時間，便能達成同樣的效果。假如想透過造林實現目標，同一個期限之下，陸地森林要提早好幾年前置準備。
林幸助教授也補充，紅樹林還有另一優點，那就是所處的鹹水環境會抑制能產生甲烷的微生物。二氧化碳以外，甲烷也是主要的溫室氣體，所以減低甲烷產量，也有助於減碳。
高雄中都濕地公園—— 2011 年復育有成的紅樹林。圖片來源：林幸助終身特聘教授提供
紅樹林受人影響，也需要人的經營參與
考慮臺灣的現狀，理想上，經營紅樹林可以實現多個目標。固碳以外，紅樹林能滋養眾多生物，補充漁業資源（例如紅蟳），維護水質，又可以穩固海岸環境，以免地層下陷、海水倒灌、海岸侵蝕等負面影響。從國家政策到地方居民，都能夠受益。
然而，實際狀況沒有那麼單純。有時候紅樹林也會阻礙排水，對人類造成災害。紅樹林並非總是好的，一旦產生危害，也必須處理。林幸助教授提到，例如臺灣北部的關渡，之前由於法規限制過於僵化，無法處理失控的紅樹林。最近轉換監管的法律以後，由完全禁止人為介入的《文化資產保存法》改為《濕地保育法》以後，才有機會改善問題。
另一大問題則是污染。紅樹林的鹹水環境，本來能抑制生產甲烷的微生物。但是如果有大量高養分的水進入，稀釋環境的鹽度，紅樹林本身也會生產更多溫室氣體，與減碳的方向背道而馳。
重要的是，紅樹林並非單獨存在，而是環境整體的一部分，內陸的變化會深刻影響海岸。林幸助教授舉例，人類在臺南內陸興建的曾文水庫，影響入海的泥沙量，也連帶導致海岸侵蝕。和人類佈置的消波塊等固定設施相比，活生生的紅樹林長期下來會隨著海面移動，海平面上升便向後退，河口泥沙堆積下則能向前進。環境會變化，紅樹林的人為經營也該順應時勢。
經營紅樹林碳匯，已經有明確指引
紅樹林中的海茄苳。圖片來源：林幸助終身特聘教授提供
林幸助教授認為，臺灣目前存在不少適合紅樹林生長的空間，尤其是西南沿海。臺灣原本有 6 個本土物種，現在只剩 4 種，主要是生長於北部的水筆仔，以及南部的海茄苳。不同樹種喜歡的環境條件有別，氣溫上升後，海茄苳會向北擴散。因此若要人為造林，不可忽視氣候條件的變化。
大費周章造紅樹林的意義是什麼？再怎麼減碳，人類生活不可能完全不排碳，因此若想「淨零」，不能只減碳，還要加上更多固碳的數值。林幸助教授指出，估計一年每一公頃，水筆仔可以固碳 25 公噸，海茄苳則是 15 公噸。掌握各項數字與條件，就能計算需要多少種植面積，花費多少預算與時間。
林幸助教授表示，他的團隊根據聯合國政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）的指引，已經完成藍碳碳匯的減量方法學。如果經由環境部審查通過，即可作為企業使用的依據，後續認養紅樹林的栽培、維護，以及監測。有聲音質疑這是否會成為牟利手段，不過林幸助教授認為，栽培與維護紅樹林的成本很高，大概只有大企業有辦法投入，也不太可能藉此賺錢。
耕耘基礎科學到引領世界趨勢
紅樹林以外，常見的海草床和潮汐鹽沼也能作為藍碳碳匯，操作有 IPCC 的明確指引。臺灣的鹽沼面積相當小，不過海草床不小，有潛在的利用價值。另外，全球海洋生態系中，昆布等海藻的生物量不小，可惜缺乏底土，目前還沒有理想的方法評估其固碳效果，所以仍無法被普遍納入藍碳碳匯的計畫。
近來氣候變遷議題當道，藍碳算是趕流行的新玩意嗎？林幸助教授解釋，他超過 30 年的研究生涯持續關注紅樹林，藍碳雖然是 2009 年才誕生的新名詞，其實對他而言，藍碳衍伸自生態學中很基本的「基礎生產力」（primary production），還是研究同樣的題材，只是有新的應用方向。曾經被貶抑沒有前途的領域，如今已經開創出新的出路。