海洋環境與保育：外來海藻的生態衝擊
104/12/07
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張睿昇｜
國立海洋科技博物館展示教育組
銅藻大軍壓境
2012年3月初，一波晚來的大陸高氣壓帶著強烈的冷空氣南下。就在民眾感受到春寒料峭之際，北部近海的海平面上黑壓壓的漂浮海藻大軍席捲而至。當時正好是大潮，順著海水漲潮的威力，這群大軍隨即掩蓋了北部海岸的潮間帶，體積龐大的藻團甚至布滿漁港，影響船隻進出。
經採樣鑑定，這群被送上潮間帶的海藻是一種名為銅藻的大型褐藻。由於藻團中夾雜著垃圾、刺河豚的屍體，加上沿著海藻堆積的海岸線許多大小魚蟹等海洋動物屍體，不斷傳出陣陣刺鼻的惡臭。
可能變成外來種嗎
民眾對於福壽螺、琵琶鼠、美國螯蝦等外來淡水物種移入台灣後的衝擊與影響，已是耳熟能詳。雖然並非所有的外來物種都會對本土生物或環境造成嚴重威脅，但當外來物種具備了良好的新環境適應力、旺盛的繁殖力、缺少天敵控制的3項條件，數量自然日益增加，進而可能取代本土物種成為一方霸主。
近兩年的春天，台灣北部海岸出現大批海藻占據潮間帶、死魚及惡臭腥味的新聞引起民眾關心。經調查，這些堆積如小山的黃褐色海藻並非生活在台灣海域的種類，主要是來自溫帶海域一種可漂浮在海面上生活的銅藻。
海藻的生物特性
海藻是一群行光合作用的海洋生物，不具根、莖、葉，也無花、果實及種子，以絲狀、團塊狀、分枝狀、膜狀等外觀分布於從潮間帶到較淺的近岸海域。隨著藻體內色素的差異有綠藻、褐藻及紅藻之分，另外還有少數聚集成肉眼可見的藍綠藻。
絕大多數的海藻為避免因漂流而導致藻體破碎、死亡，會以附著器攀附在礁石等材質上，加上適合的水溫、底質結構等因素，使得海藻有明顯不同的地理分布區域。例如，海帶等大型褐藻主要分布於溫帶海域；具有碳酸鈣成分的綠藻–仙掌藻–則常見於熱帶珊瑚礁海域。
台灣四面環海，地處亞熱帶與熱帶的交界處，由於季節更替、冷暖流交會與沿岸生態環境的不同，南、北海岸的海藻種類與分布自然有差異，且許多種類是一年生，以春季為主要的生長季節。
既然銅藻是生長在溫帶海域，並非台灣原生的海藻，堆積在潮間帶的銅藻又是如何發生的呢？
銅藻是外來種嗎
銅藻屬於褐藻中的馬尾藻家族，是北太平洋西岸特有的暖溫帶性海藻。其適合生長的水溫是攝氏10～20度，繁盛期是3～5月，分布於俄羅斯的千頁群島，韓國，日本的北海道西部海岸、本州、九州、四國，以及大陸的遼寧、山東、浙江、福建、廣東、香港等處。
日本學者早在1919年就在高雄與澎湖發現銅藻的蹤跡。後來，國內外學者也陸續在澎湖、石門、鼻頭角、小琉球等地記錄到銅藻的分布，只是這些紀錄都顯示所採集的銅藻並非附著生長在礁石上，而是撿拾採樣所得。
由於銅藻較喜愛低水溫環境，因此冬末春初大陸沿岸冷流帶來持續性的低水溫，就形成這些漂流性銅藻的絕佳生長條件。而它們也會順著冷水團渡過台灣海峽，來到台灣的中、北部海岸及澎湖海岸。一旦順著大潮被推上了潮間帶，原本躲在漂浮銅藻叢下的刺河豚遇水淺驚嚇膨脹，自然就與銅藻一起被困在退潮的潮間帶了。其他的魚類屍體，是因不耐低水溫而被凍死，與銅藻的出現並無直接關聯。這些漂流至潮間帶的銅藻藻體，也間接說明了過去所記錄的銅藻為什麼都是撿拾的。
2012年3月，是台灣海岸有銅藻紀錄以來，在中、北部海岸堆積量最大的一次。除了清潔人員在淡水八里運走500公噸以上外，三芝、石門、金山、萬里等處受到銅藻占據潮間帶的面積與衝擊最大。基隆與東北角海岸，甚至是宜蘭頭城的蜜月灣，也都發現銅藻的蹤跡，估計有超過數千公噸瞬間搶占北部海岸。而銅藻大發生的時間，也剛好與當時冷氣團南下的時間吻合。
除上述地點外，淡水河口以南，包括桃園觀音、苗栗竹南及後龍一帶的海岸，以及澎湖烏崁等地，都有大量銅藻出現。由於過去並沒有類似的事件，加上有不耐冷水團侵襲而凍死的大量魚類夾雜其中，才引來民眾與新聞媒體的關注，成為特殊的海岸生態汙染事件。連續兩年的春天仍有許多銅藻渡海而來，但受到冷氣團強度與大陸沿岸冷流的影響，影響的範圍與數量較小。
銅藻引發的生態效應
目前幾次發生渡海而來的大量銅藻，因台灣近岸夏季的水溫超過攝氏26度，尚未發現有定棲北部海岸的現象。而擱淺在潮間帶的藻體，除被清運處理外，部分經過分解後會把養分釋回海洋，加入海洋食物鏈的營養循環中。
研究發現，少數馬尾藻與無脊椎動物伴隨著銅藻而來。其中一種名為羊栖菜的馬尾藻已定棲於北海岸及東北角海岸，並在2005年正式發表為台灣新紀錄種。羊栖菜過去在台灣並無紀錄，但其附著器因具有多年生的特性，目前在萬里、基隆、瑞芳等處的海岸幾乎整年都可以看到。雖然羊栖菜有食用價值，目前的族群也未見優勢，但分布範圍似乎有逐漸擴大的趨勢。
此外，伴隨銅藻出現的海洋無脊椎動物，如等腳類、端腳類等節肢動物，外形奇特，以銅藻為食，也有可能加入近岸食物網，被肉食性動物所捕食。目前，對於這些節肢動物所帶來的影響所知有限。
由於銅藻不具毒性，日本與大陸都有民眾食用。國內研究機構正在運用這天然資源，把它對生態環境的威脅轉化成在水產養殖、健康食品與生質能源上的潛力物種。
松藻覆蓋下的珊瑚礁
台灣因大型海藻繁生所造成的海域生態事件，還有南灣的食用松藻大量覆蓋在珊瑚上，不僅影響珊瑚群體的生長，也造成珊瑚礁生態的改變。
近幾年來，全球的珊瑚礁海域或多或少都受到不同種類海藻大量繁生的影響，導致珊瑚的成長受到嚴重威脅。恆春半島的珊瑚礁區，尤其是南灣海域，每年夏天都會受到食用松藻的大量生長覆蓋。而這松藻的大發生與兩個因素有關，一是海膽、鸚哥魚等藻食性動物的過度採捕，二是大量來自陸地因遊憩、消費所產生的營養鹽流入。
長期受到遊憩與漁獲採捕的影響，使松藻有充足的營養供應，加上缺少天敵的攝食，使得食用松藻以匍匐生長的方式迅速在珊瑚礁上蔓延，甚至覆蓋在活珊瑚上。珊瑚因缺乏光線，失去共生藻而白化，造成死亡及覆蓋率下降。
1973年，學者便已記錄南灣沙灘上大量出現食用松藻，只是受限於當時的潛水設備，無法調查潮下帶珊瑚受影響的程度，但顯見當時食用松藻便已出現在墾丁珊瑚礁區了。
一發不可收拾的杉葉蕨藻
試著想像一種生物在碎裂成小片段後，每一片段都有再生成一新個體的能力，然後占據特定空間獨霸一方，這種現象似乎只會出現在科幻題材中。然而，這種不斷滋生、蔓延的現象卻在地中海真實上演。
一種名為杉葉蕨藻的大型綠藻，原本分布於熱帶珊瑚礁海域，1980年被引進摩納哥海洋博物館的水族箱中展示。在不經意地因清洗水族箱而流入地中海後，過去的三十多年間，由原本面積僅數平方公尺，以平均每日成長1公分的速率，迅速蔓延到法國、西班牙、義大利、克羅埃西亞等地中海沿岸國家的海岸。
當初大家認為它來自熱帶海域，僅適合生長在人工條件控制的水族箱中。因此，即使在清洗水族箱時不慎遺留至野外環境中的部分藻體，面對自然界的低溫應該無法存活。但沒想到，這種可適應熱帶水溫達攝氏31度的杉葉蕨藻，居然度過水溫僅有攝氏10～12度的地中海低溫，為自己的族群找到更寬廣的生長條件。不僅如此，其以斷裂生殖的方式迅速蔓延，也是地中海沿岸國家處理時相當棘手的原因。
由於適應了地中海的海水溫度、繁殖速度快，加上無熱帶珊瑚礁海域的藻食性動物成為它的天敵，地中海就成了杉葉蕨藻的天堂，也成為全球海洋環境中外來物種入侵最嚴重的事件之一。
全球海藻生態事件
境外移入的海藻隨著其對生態環境結構的改變，進而影響整個生態系統的服務功能，已逐漸成為全球矚目的環境事件。據統計，全球已有超過150種以上的海藻從境外移入後成為當地海域環境的新負擔或威脅。
外來海藻一旦落地生根，很可能與原棲地的海藻產生光線與空間上的競爭，進而降低原棲地的海藻多樣性。而生態環境因某些物種形成優勢後，造成的物種單一化現象也很可能導引原生態系統轉變成無可挽回的狀況。
不論是台灣北部海岸的銅藻、南灣海域的松藻或地中海的蕨藻，加上近年從東北亞轉戰澳洲、紐西蘭海域的裙帶菜，以及在大西洋沿岸四處擴展的馬尾藻等，都已成為廣泛討論與研究的海洋外來種議題。這也顯示大型海藻正以我們無法掌握的生長方式出現在特定海域，特別是當其大量出現、定棲，並對當地的生態環境產生衝擊與威脅時，我們確實應該重新看待這群異軍突起的海洋生物。
