首頁 > 全球暖化的預測與因應:氣候與生態、糧食及健康
:::

全球暖化的預測與因應:氣候與生態、糧食及健康

當生態系達到「平衡」時,各種不同形式的生命與包括空氣、水和土地的環境相互依賴。而當生態系受到影響時,生活在其中的生命也會受到威脅。
 
 
 
地球系統是由包含地殼、土壤、水、空氣,以及各種大大小小的生命體所組成的。它是一個「動態」,而且「活」的系統,整個地球生態系統透過這個「動態」的機制,建立了生命演化的基礎和多樣化的生物形式,也建立了地球複雜的生態系。

如果和其他星球比較,地球之所以能維持各種不同生命形式所需的生存環境,就是因為地球有水、大氣、地熱,以及由太陽提供能量,而能夠維持一個「動態」的環境。在太陽提供熱能的作用下,水分及大氣不斷地流動,帶動了「水文循環」,不僅調節不同地區的氣候及溫度的變化,也可以透過雨、雪、冰雹等降水的方式,提供各種生命生存所需要的水。

我們的生活不能離開水,水除了是維持生命的重要物質以外,我們還需要用水來清潔環境、保持衛生、灌溉農作、運送物資等。水也是文明的起源,人類的歷史能夠發展並持續下來,適當的水源和良好的氣候扮演著非常重要的角色。在不斷的演化過程中,整個地球生態系會逐漸達到某種方式的「平衡」,各種不同形式的生命與包括空氣、水和土地的環境相互依賴,共同生存。

大氣層中二氧化碳含量的變化就是一個很好的例子。各種天然及人為的活動都會產生二氧化碳,但是地表上及水體中的植物會透過光合作用,把二氧化碳轉換為動植物呼吸所需要的氧氣。藉由不斷循環轉換的機制,大氣中的氧氣及二氧化碳的濃度逐漸達到某種「平衡」。

然而,自從工業革命以後,大氣中二氧化碳的濃度逐漸增加,使得原本穩定平衡的系統,受到「溫室效應」的影響而加速變化,導致地表氣溫的上升。根據2007年諾貝爾和平獎得主之一的「跨政府氣候變遷專門委員會」(IPCC)的預測,到了 21 世紀末,全球的平均溫度將增加攝氏 1.8 ~ 4.0 度。

氣溫上升的結果會導致氣候異常的各種現象,除了使乾旱、洪水等的極端異常氣候的發生頻率增加以外,也會因為氣候型態的變化,影響到水文循環,而改變地形及地貌,導致生態環境的急遽變化,農業的生產也因而受到影響,甚至直接或間接地影響人類健康。極端氣候異常發生的次數,也由 1950 ~ 1960 年間的 13 次,增加到 1990 ~ 1998 年間的 72 次。在一些小型島嶼國家中,每 10 年溫度上升攝氏 0.1 度,海平面上升 2 公釐。此外,太平洋及加勒比海區域溫度上升的程度,也比其他地區更加嚴重。

氣候與生態

生態系是由彼此互相依賴的不同生物族群共同組成的一個複雜系統,包含生產者、消費者、分解者等不同階層的生物,以及周遭的物理環境。在生態系內,由各個階層內以及階層與階層間的不同生命形式所構成的生物多樣性,具有重要的功能。生態系供應生態圈內各個生物物種食物及其他營養,也分解各個生物物種產生的廢棄物。

以人類來講,整個地球生態系供應了人類所需的食物,還供應生活所需的能源、清潔的空氣和飲水。除此以外,地球生態系也提供遊憩所需的天然環境,以及許多生活必需品,並接收人類產生的各種廢棄物。

各種生物與其生存環境間的相互作用,使生態與氣候間互相影響。當氣候發生變化,以致乾淨空氣和充足用水的供應受到影響時,會直接干擾到生態系的正常運作。當氣候異常導致環境變化時,由於生物生存的環境受到影響,導致某些生物族群受到威脅,也會直接或間接地影響地球生態系統供應食物及生活用品的能力。

當生態系統受到氣候及環境變遷的影響而發生變化時,可能發生的現象包括動物的異常遷徙、植物開花季節的改變、寒帶地區河川的提早解凍、農業生產力的改變、以及一些天然災害,像是植物病蟲害和傳染病疫情爆發的頻率改變。同樣地,各種生物的活動,特別是人類的活動,所造成的空氣、水體污染及地形和地貌的改變,也會直接或間接地影響大氣組成與氣候狀況,甚至改變氣候型態,導致生態系統的變化。

當生態系內某個環境的溫度和降雨類型由於氣候變遷而變化時,隨著環境條件的改變,某些類型的生物棲息地會受到影響而消失。同時,另一類型的棲息地可能因此而擴大,原有的社區架構和不同物種間的交互作用也可能改變。例如當氣溫上升時,某一水體中的溫水魚可能取代冷水魚,導致魚類生態的變化。森林中的樹種分布受到氣候變遷的影響,不僅樹種分布可能發生變化,森林的「健康」狀態也可能受到影響。

氣候暖化不僅促進植物疾病的發生率和害蟲的活性,也增加森林火災發生的機會,同時會引起水源和水質的變化。在生態環境因氣候及環境變遷而變化時,瀕臨絕種的生物因為棲息地的改變,將承受更大的壓力,而外來物種卻可能因而得到更多的棲息地。

氣候變遷也可能引起遊憩和旅遊業方面的巨大變化。例如氣候暖化可能導致較長的夏天和較短的冬天,因而季節性的夏季活動,像是露營、划船、健行的時間將變長,冬季運動的季節卻會縮短。

氣候與糧食

農漁業的發展與氣候條件能否配合有很大的關聯。用傳統的氣候節日來講,不同的農漁業項目都有對應的「節氣」。適度的天候可以維持農作物的良好生長,洪水、乾旱則會直接危害農作物的收成。

在颱風季節,臺灣地區的農業生產常常因為強風豪雨,造成農作物浸水腐爛、水稻倒伏、果樹落果等,以致出現重大的農業生產損失。但是,降雨不足的時候,農業生產因為配合水資源的調配而進行「休耕」,也時有所聞。漁民出海作業也會配合季節及氣候變化調整作業區域,以捕撈不同的魚類。即使是陸地的養殖業者,也必須注意天候的異常變化,例如在冬季,臺灣地區常常有虱目魚在寒流來襲時受寒害而大量死亡的報導。

氣候暖化導致的極端氣候,包括洪水及旱災,會影響未來水利及灌溉系統的配置,因而直接影響農業的生產。儘管科技大幅進步,作物生產和灌溉系統也都持續改善,但是如果農漁業系統未能及時調整,來因應氣候暖化導致的極端氣候,將來的農業生產必然會遭受到收成減少的後果。

受到全球暖化及氣候變遷的影響,未來的農業生產會面臨下列4項問題:

農業生產的不穩定性 由於氣候變遷導致氣候異常機率增加,未來農業生產的不穩定性也會隨著增加,結果是農作物的產量會有較大的波動。某些地區會因為氣候暖化的影響而受益,像是高緯度的地區,因為農作物的生產季節變長而有較多的收成。相反地,其他地方卻因為氣候異常,導致農地受損、產量降低。

農業生產的種類和農業結構都將發生變化 由於氣候變遷,不僅農業地區的發展受到影響,農業生產的種類和農業結構預期都會發生變化。由於土壤的生產力,以及適合種植的作物種類,都可能受到衝擊,原有的水稻、玉米、小麥等農作物,以及各種不同類型果樹的種植區域,也可能有所改變。

土壤中有害微生物的活性增加 在氣候暖化的地區,不僅土壤中的微生物作用將加強,害蟲的繁殖也會加速,因此肥料及農藥的使用量也都會增加。這樣一來,不但增加農業生產的成本,也會影響農業地區的生態環境,對農業未來的長期發展,禍福難料。

沿海低窪地區的農漁業發展受到限制 在全球氣候暖化的作用下,海平面上升會影響沿海低窪地區的農漁業發展。海平面上升,不僅增加沿海地區暴雨季節淹水的機會,以及延長淹水時間,海水入侵的結果,也會導致土壤及地下水的鹽化。更嚴重的後果是地下水不再適合灌溉,土壤也因鹽分過高而不再適合耕種。

氣候與健康

人類的活動往往會對周遭的自然環境產生衝擊,如果衝擊僅局限在一個小區域,而且它的強度不大,在一定時間內,自然環境就能恢復到它的正常狀態,這也就是環境的「涵容能力」。但是,自從工業革命以後,人類活動對自然環境的衝擊,已經達到自然環境很難恢復原有狀態的程度。

氣候暖化導致的極端氣候,包括乾旱、颱風、洪水發生頻率的增加,不僅影響生物的生存狀態,也加劇了對公共衛生體系的衝擊,這些包括各種直接與間接的衝擊。因為氣溫遽增或遽降引起的死亡率增加,算是一種直接的衝擊;因為氣候的暖化,引起病媒繁殖區域的變異,從而引發傳染病例的增加,則是一種間接的衝擊。此外,氣候暖化或氣候變異引起的水資源匱乏,從而導致公共衛生問題,也是一種間接的衝擊。

在較溫暖的氣候中,包括病媒蚊及齧齒類動物的各種病媒和致病微生物,會比較容易生存與繁殖。氣候暖化後,病媒可能會在本來比較寒冷不會導致疾病的地區開始繁殖,而在原先便可以生存的地區,繁殖季節也會因此而增長。結果是發育加速和活性增加,進而造成傳染病的蔓延。在氣候暖化區域較可能增加的傳染病,包括瘧疾、登革熱、黃熱病等。氣候暖化也增加了原本比較寒冷的區域爆發傳染病疫情的機會,使傳染病疫情的發生區域及疾病的發生型態產生變化。

氣候暖化也可能導致更嚴重的空氣污染。在比較高的氣溫下,大氣中的化學反應可能加速,衍生比較多的臭氧等二次空氣污染物,帶來更嚴重的呼吸道疾病。此外,氣候暖化也可能增加空氣中的花粉、真菌及各種過敏原的濃度,引起氣喘、過敏等病例增加。

在水資源方面,氣候暖化會導致海平面上升,海岸地區會因而淹水,使得淡水的供應因為鹽化而受到影響。以臺灣為例,在地層下陷相當嚴重的臺灣西南海岸地區,淡水的供應勢將受到衝擊,而且飲水供應不足也容易導致公共衛生的問題。很多腸胃道疾病都有季節性變化的特性,例如熱帶地區的腹瀉常在夏季達到高峰。而極端氣候的發生,也會增加腸胃道疾病發生的機會,主要是因為豪大雨或乾旱影響飲水的供應,以及飲水遭到病原體的污染。

全球氣候變遷也可能使熱浪發生的強度和頻率上升。在溫帶地區,如果有持續的熱浪來襲,可能引起熱衰竭或中暑,嚴重時,甚至引發死亡的案例。這些因為極端溫度變化所引發的嚴重病例事件,大多發生在已經有疾病在身,特別是心血管疾病及呼吸道疾病的患者身上。老人、小孩和健康狀況不好的人,尤其是容易感染的族群,都必須特別注意氣候變化的影響。

氣候暖化的過程正在發生中,它的影響也已經相當明顯。即使立即採取積極的措施來改善溫室氣體排放,也無法有效地預防氣候暖化在將來繼續造成問題。環境變遷及氣候暖化對未來的人類生活,像是包括糧食及健康的潛在衝擊,迄今仍然有許多的不確定性,以致無法明確地判斷因果關係。為了因應全球變遷及氣候暖化對人類生態的潛在威脅,我們應該做好各項有關環境生態或人體健康的規劃工作,結合氣象、生態、農業與公共衛生的研究成果,執行適當的因應對策,以減少損及環境和人體的狀況發生。
推薦文章