〈全球沸騰陷危機〉全球沸騰時代海洋熱浪頻率增加,珊瑚礁正面臨有史以來最嚴重白化危機

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壹、 氣候變遷讓巨大熱浪移動得更慢更久、溫度更高且範圍更廣,因而影響更多地球上生物,包括珊瑚

2023年8月8日歐盟氣候監測機構「哥白尼氣候變化服務」(Copernicus Climate Change Service,C3S)確認2023年7月全球平均氣溫是有記錄以來最高,打破2019年7月的最高溫月記錄,且高出0.33°C。2023年7月27日聯合國秘書長古特瑞斯(Antonio Guterres)在聯合國總部發表演說示警:「全球暖化時代告終,接下來步入全球沸騰時代(the era of global boiling)已經來臨。」

全球專家也緊盯著海洋高溫,世界氣象組織氣候服務主任休伊特(Chris Hewitt)指出,由海洋過去173年歷史資料獲知,2015~2022年成為有記錄以來最熱的八年,且從2023年7月4日起就一直高於同期,7月31日更高達20.9648°C,打破2016年記錄,2023年7月全球平均海面溫度也比1991~2020年平均高出0.51°C。格陵蘭島南部拉布拉多海(Labrador Sea)、加勒比海盆地以及地中海等都發生海洋熱浪。2023年7月北大西洋海溫比同期均溫高1.05°C,位於德國的海洋基爾亥姆霍茲海洋研究中心(Geomar Helmholtz Centre for Ocean Research,GEOMAR)生物學家瑞許(Thorsten Reusch)指稱,海洋溫度是全球氣候的重要關鍵,雖微小的變化也可能撼動全球氣候系統。全球沸騰與氣候變遷讓巨大熱浪移動得更慢更久、溫度更高且範圍更廣,因而影響更多地球上生物。

2025年1月10日世界氣象組織彙整聯合國、英國、美國、歐盟等6個氣候監測組織數據資料,確認全球平均氣溫度比1850~1900年平均高出約1.55 °C,宣告2024年是有記錄以來最熱的一年,且2015~2024都列入最熱前10名,而海洋吸收90%的全球暖化熱量,導致海溫也持續上升,使海洋熱浪在各地變得更頻繁、更強烈;2000~2009年熱浪的平均溫度增加1.4°C,2020~2023年熱浪均溫則更增加2.2°C。2025年10月28日於COP30在巴西登場前,古特瑞斯接受衛報專訪,警告人類未能限制全球暖化低於1.5℃,亞馬遜、北極及各海洋越過災難性臨界點的危機就愈大,不管是亞馬遜、格陵蘭島還是珊瑚礁,部分後果已達臨界點。

2025年11月12日冰島氣候部長約翰松(Johann Pall Johannsson)於COP30會議期間指出,大西洋的主要洋流系統「大西洋經向翻轉環流」(Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC),主要功能是將熱帶溫暖的海水透過暖流送往北極,隨著全球氣溫上升、北極冰層融化速度加快,造成格陵蘭冰原的融水大量湧入海洋,在全球沸騰時代大西洋洋流系統正面臨崩潰危機,可能干擾洋流正常流動導致海洋熱量分配失衡,全球7大洲都將面臨極端氣候威脅。

根據 C3S第五代ERA5資料,1979~2023年7月31日每日全球海面溫度(°C)平均值,粗紅色為2023年。(圖/C3S/ECMWF)

貳、 珊瑚礁被譽為海洋中的「熱帶雨林」,具有調節氣候、水資源循環與吸收大量二氧化碳等重要功能

珊瑚是由珊瑚蟲的骨骼和群體所組成,珊瑚蟲體內有共生藻行光合作用提供營養,也造就珊瑚豐富繽紛的顏色。珊瑚蟲會分泌碳酸鈣逐漸形成骨骼,而這些骨骼經過長時間的堆積,就形成珊瑚礁。吃食珊瑚蟲的蝴蝶魚和雀鯛等魚類以及捕食小魚的較大型魚類也受到吸引,珊瑚礁提供眾多海洋生物棲息、繁殖和育幼的場所,逐漸成為許多海洋生物安全的避風港,自然而然形成豐富的生態系統,就如同海底的亞馬遜雨林,因而被譽為海洋中的「熱帶雨林」,或「熱帶濕潤闊葉林」(tropical moist broadleaf forest),全球珊瑚礁覆蓋的面積約為109,800mil2,僅占海洋表面積的0.1%。

珊瑚礁面積與種類越多,能提供的棲地類型也愈多,棲息於其中的生物也就愈多樣化;珊瑚礁支撐全球約1/4的海洋生物,對漁業、旅遊業和海岸防護等尤其重要,如大堡礁(Great Barrier Reef)每年就為澳洲經濟貢獻數十億美元;珊瑚礁是地球上最古老的生態系統之一,且占有各國經濟重要一席之地,根據2023年聯合國環境規劃署(UNEP)的資料顯示,珊瑚礁每年貢獻約3,750億美元的觀光財,直接或間接地造福約10億人口,每年提供的生態服務價值高達2.7兆美元,包括提供重要的自然基礎設施、保護日益脆弱的海岸線免受暴風和洪水的侵襲、保障弱勢族群糧食安全及創造觀光收入,甚至提供救命藥物等原材料。健康的海洋且具有調節氣候、水資源循環與吸收大量二氧化碳等,對緩解全球沸騰有重要貢獻。

1842年達爾文根據他在小獵犬號5年的航行中所作的觀察,提出南太平洋環礁形成的理論。在海底火山噴發後所形成的火山島周圍,因環境適合珊瑚生長,於是大批珊瑚附著生長,查爾斯達爾文爵士在他的《珊瑚礁的結構和分布》書中概述了環礁形成的理論,根據該理論形成模式,可以在地球的不同地方發現3種不同的珊瑚礁類型,即邊緣珊瑚礁、堡礁和環礁。邊緣礁也被稱為海岸礁,位於大陸邊緣或火山島海岸附近。這種類型的珊瑚礁從海岸延伸幾英里,中間有一條淺水通道將珊瑚礁邊緣與海岸分開。邊緣珊瑚礁被認為是3種珊瑚礁類型中最常見和最年輕的,主要由珊瑚砂、泥、死珊瑚和活珊瑚群所組成。在美國佛羅里達南部海岸、馬納爾灣和新赫布里底社會群島發現有邊緣珊瑚礁,沿着紅海海岸可以看到世界上最發達的邊緣珊瑚礁。根據2009年6月8日海管處資料,臺灣周邊由珊瑚與造礁生物形成之島嶼,有臺灣南岸之小琉球以及南海的珊瑚礁島嶼,如東沙及南沙群島等。

珊瑚礁生態系是地球上重要的生態系統,更是孕育海洋生物的基石。(圖/2024年公視我們的島)

參、全球熱浪頻率增加縮短珊瑚恢復時間,不足讓珊瑚再生,喪失調節氣候、水資源循環與吸收大量二氧化碳等功能,加劇全球沸騰

生活在珊瑚蟲組織中的微小蟲黃藻對高溫非常敏感,當海水溫度有輕微變化時即排出囊泡蟲中的一種蟲黃藻(Zooxanthella),為多種海洋動物和原生動物內的共生菌,特別是珊瑚綱生物,而導致珊瑚組織白化。NOAA指出,海溫只需比平均值高出1~2°C,珊瑚即發生白化,當連續暴露在溫海水中幾天,這些漂白的珊瑚就會死亡,把珊瑚礁變成了一個貧瘠的棲息地。

2021年1月28日聯合國環境規劃署(UNEP)和國際珊瑚礁倡議組織(ICRI)聯合發布珊瑚礁修復報告《將珊瑚礁修復作為提升生態系統服務的戰略之一》指出,面對不斷升溫的海洋環境和人類活動的干擾,多達50%的珊瑚礁已經消失,人類在加緊實施氣候行動以遏制全球變暖的同時,還迫切需要保護所剩不多的珊瑚礁。

2025年4月25日根據上百個政府與非政府組織組成的「國際珊瑚礁倡議組織ICRI」歷來提出觀測報告,從1998年至今已有4波大規模珊瑚白化事件,最近的這一次由2023年開始,NOAA與ICRI指出,全球第4次珊瑚礁白化事件自2023年1月~2025年3月全球84%的珊瑚礁因嚴重海洋熱浪而白化,影響82個國家和地區,範圍遍及印度洋、大西洋和太平洋,對海洋生態、漁業和旅遊業構成嚴重威脅,珊瑚礁白化事件持續超過2年,規模超越1998年(21%)、2010年(37%)和2014~2017年(68%)的同類事件,成為有記錄以來最廣泛的一次珊瑚礁白化事件。

海洋生物學家警告,海洋熱浪頻率增加,縮短珊瑚恢復時間,在正常情況下珊瑚需時10~15年才能恢復,但目前已進入全球沸騰時代,白化事件間隔僅1~2年,遠不足以讓珊瑚礁區再生。如果我們不採取有效措施,由於生物多樣性崩解、極端氣候和污染泛濫等3重威脅,全球到2043年時將會有90%的熱帶珊瑚礁消失。

肆、澳洲熱浪更加頻繁,大堡礁遭遇歷來第7次大規模珊瑚白化事件

澳洲大堡礁沿著東北海岸延展超過2,300km,是世界上最大最知名的珊瑚礁,也是全球生物多樣性最豐富的生態系統之一,名列世界遺產名錄逾40年。2020年澳洲珊瑚礁卓越研究中心(Centre of Excellence for Coral Reef Studies)報告指出,1995~2017年間因氣候變遷造成海陸熱浪更加頻繁,導致澳洲大堡礁半數的珊瑚死亡。2021年12月澳洲珊瑚海洋公園管理局(Great Barrier Reef Marine Park Authority,GBRMPA)證實大堡礁周圍海水溫度創新高,部分海域溫度比平均高出4℃,威脅珊瑚生存。2022年IPCC發布的《氣候衝擊、調適與脆弱度》報告,特別針對大堡礁的珊瑚提出警告,指出氣候變遷已將珊瑚推到適應極限,若海水持續升溫,將使全球珊瑚礁面臨滅絕危機。

2024年3月8日GBRMPA宣佈,大堡礁遭遇歷來第7次大規模珊瑚白化事件,是8年內第5度發生。目前由於海洋暖化和酸化,已使全球暖水域珊瑚礁約16~33%白化。而珊瑚礁白化並非單一物種的滅絕危機,許多魚、蝦、貝類及藻類與之共生,珊瑚礁白化將導致棲息的多種生物失去覓食及庇護場所,也會連帶影響食物鏈頂端的物種。2024年澳洲大堡礁在歷經數個月的新高溫後,南部區域更損失超過40%硬珊瑚,研究又發現2024年短暫的拉尼諾(或稱反厄爾尼諾)現象,大範圍持續異常變冷的現象期間,並未能緩解水溫持續上升的問題,突顯珊瑚礁白化已成為持久性危機,科學家預測2025年後仍會再有更多的珊瑚出現白化。

2025年澳洲西海岸珊瑚礁大規模白化為2011年以來最嚴重。(圖/麥德魯基金會FB)

伍、台灣

台灣位於黑潮、南海及東海等3大海洋生態系的交會區,並位處於全球海洋生物多樣性最豐富的「珊瑚大三角」頂端,孕育出極為豐富的珊瑚種類與海洋生物。全球造礁珊瑚約有1,500種,台灣就擁有其中440種以上,約占有全球的1/3種,與澳洲大堡礁不相上下。台灣珊瑚礁生態研究的先行者、台大海洋研究所退休教授戴昌鳳指出,台灣從南端的墾丁、東沙,到東部的綠島、蘭嶼,再到北部的龍洞與基隆潮境,只要有硬底質的海域就有珊瑚分布,即使西部沿岸多沙地,只要具備人工的硬質結構,並有良好的環境,也能成為珊瑚附著生長場域。例如高雄永安天然氣接收站港口的防波堤為水泥塊,便提供了珊瑚生長所需的硬基質,並能保護珊瑚不被猛烈的風浪襲擊,維持港內水相平靜,再加上此處人為擾動少,都成了有利珊瑚生長的條件,造就此處珊瑚多達130種。

2020年台灣受到太平洋高壓影響,侵襲颱風數量較少,使陸地與海水的溫度都普遍升高,包括南海的東沙環礁、太平島等都測得海溫>30℃的記錄。美國NOAA珊瑚觀測系統,以衛星監測海水表面溫度作為預警系統的數據,用來示警發生珊瑚白化的區域,預警分為「無緊迫、觀察中、白化警示、一級警戒及二級警戒」5個階段,2020年7月NOAA珊瑚觀測系統,將台灣南部海域的珊瑚白化警告提升到最高等級二級警戒,復於2020年8月將台灣北部海域也升到最高警告等級,NOAA監測系統連番警示台灣有嚴重的珊瑚白化狀況,並將導致珊瑚大量死亡,影響台灣的珊瑚礁以至海洋生態。

2020年8月17~19日綠色和平研究團隊在墾丁的3個潛水地點記錄到大規模白化的影像,並於9月10日發佈影像指出,這是自1998年以來,台灣周圍海域珊瑚受白化威脅最嚴重的一年。2022年8月22日花蓮傳出41.2℃可怕高溫,而除陸地外,海溫同樣開始「白熱化」,每波海水都如同熱浪來襲,恆春半島西半部及小琉球周遭海域,屢屢被潛水客直擊珊瑚白化現象,且面積有擴大趨勢。台灣海域3年內2度出現珊瑚白化,不排除已從偶發發展為常態。2024年3月6日聯合國研究指出,當全球均溫升幅>1.5℃,全球將有70%~90%的珊瑚礁面臨滅絕危機,且1/4的海洋物種恐將失去棲地。2024年面對高溫的夏天,台灣墾丁、小琉球及東沙等地海域,也陸續出現珊瑚白化的情況。

左:2024年7月17日屏東萬里桐海域 珊瑚白化;右:2024年7月15日東沙島北側的珊瑚白化。(圖/Greenpeace)

結語

珊瑚礁被譽為「海洋中的熱帶雨林」,容納 25% 海洋物種,不僅擁有豐富的生物多樣性,還對人類社會有重要貢獻,珊瑚一旦死亡,魚類等利用珊瑚噪音導航的生物就很難找到回家的路。  近來珊瑚礁面臨前所未有的危機,諸如海溫上升、海洋熱浪頻率增加、過度捕撈及海洋酸化與污染等問題,大幅破壞海洋中的「熱帶雨林」,導致全球生態環境與經濟發展構成嚴重威脅,人類更因而逐漸失去減緩極端氣候的重要屏障。根據聯合國政府間氣候專門委員會的報告指出,若全球升溫1.5℃,珊瑚礁將減少70~90%;若升溫2℃超過99%的珊瑚礁將消失殆盡,連帶衝擊海洋生態圈。

作者張泉湧/文化大學氣象學士、碩士,日本東京大學理學博士,歷任飛航服務總台主任氣象員、民航局組長及國立台北教育大學、國立師範大學、私立文化大學及實踐大學等多所大學兼任副教授,著有《圖解大氣科學》第四版、《全球沸騰危機與轉機》專欄、《圖解全球暖化之危機與轉機》及《全球氣候變遷─危機與轉機》等書

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張泉湧
張泉湧
張泉湧博士曾任飛航總臺主任氣象員、民航局組長及多所大學兼任副教授,著有網路 《張泉湧觀點》及《圖解全球暖化之危機與轉機》、《全球氣候變遷─危機與轉機》、《圖解大氣科學》等書。
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