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鯨糞便減少的隱憂－磷循環的失衡

105/05/17 2989

楊書萱｜國立高雄海洋科技大學基礎教育中心

鯨的重要任務就是將海底的磷帶到海面附近，牠們在不同的海域與深度水平或垂直移動，來回捕食和呼吸，將深海中關鍵性的營養鹽－磷帶到海面上，當鯨回到海面時，其排放的排泄物富含多種營養鹽，包含磷，再藉由魚類與海鳥將磷帶往陸地，形成跨海洋與陸地的磷循環與自然回收系統，此一過程幫助維護地球上營養鹽循環的穩定。美國赫芬頓郵報曾報導，鯨等大型動物的排泄物深深影響自然界中重要營養鹽的循環，當這些動物數量的減少，就會使得磷循環逐漸失去平衡。

近年來，許多研究調查營養鹽的運輸途徑－大型動物將營養鹽從海洋、河川系統，攜帶到陸地上的過程，一份刊登在美國國家科學院院刊（Proceedings of the National Academy of Sciences）的研究報告詳細說明這個令人讚嘆的營養循環如何運作，以及由於鯨與其他生物的數量減少使得此重要的營養循環過程減速，包含讓植物茂盛生長的關鍵營養－磷。

身為肥料三元素之一的磷，其循環途徑是植物從土壤或水中吸取磷酸鹽，磷藉由草食性動物攝食的過程中進入動物體內，而動植物屍體或排遺經由微生物分解作用使得磷重新回到土壤中；部分的磷被溪水帶往海洋並沉降累積在海底，再透過海洋生物的活動，如鯨的捕食與呼吸，再度將磷帶往海面，周而復始在自然環境中不斷循環。

磷是目前產量逐漸枯竭的元素之一，因為世界人口的成長與土地開發，導致動物族群逐漸減少，糞便亦因而減少，且土地開墾使帶有磷的糞便不易回到土壤循環系統。該研究作者Chris Dought博士在報導中指出：「過去海洋與陸地之間曾存在磷的自然回收系統正逐漸崩解，主要原因是動物日益減少，導致磷累積在海底的速度加快，使得磷更容易流失，且由於磷礦取得容易，磷礦的供應可能在五十年內枯竭」。

這份研究將會是復原磷自然循環系統的關鍵線索：復育海洋哺乳類動物、復原自然流動的河水、減少魚類濫捕、還給野生動物更多生存的土地面積，將會是生態復育的藍圖。（本文由科技部補助｢海洋與環境變遷｣執行團隊撰稿）

責任編輯：王御風∣國立高雄海洋科技大學基礎教育中心
審校：孟培傑∣國立東華大學／國立海洋生物博物館

名詞解釋

※營養循環：包含碳循環、氮循環、磷循環、鐵循環、硫循環、與其他微量元素循環，礦物質與營養鹽在生態系統內一次又一次的利用再利用，即發生循環。

※磷：人體必需的礦物質之一，蛋白質含量豐富的食物含磷較多。磷從富含磷酸鹽的岩石萃取出來，主要分佈在美國、中國、南非、摩洛哥，假設開採速度不變，全球剩餘的磷礦約可維持90年。

※磷酸鹽：元素磷自然環境存在的形態，在多種磷酸鹽礦物中可以找到。

※肥料三元素：磷、氮、鉀，它們均為所有植物生長中需要量較多的三種要素，磷肥俗稱花肥，氮肥為葉肥，鉀肥則為根肥。

營養鹽(18) 磷(2) 磷酸鹽(2)

鯨糞便減少的隱憂－磷循環的失衡

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