氣候暖化解析/台灣在發燒 物種忙搬家

2010020315:45

地球科學:生物大滅絕-甲烷篇?

 

編輯 JR 報導

美國科學家表示,蓄積在海中的大量甲烷爆炸可能造成海陸生物的大滅絕。

從古生物證據可以發現,在地球生命演化的歷史中,有多次的生物大滅絕,並且似乎每二千六百萬年就發生一次。造成滅絕的成因最受歡迎的就是隕石撞擊學說,然而隕石撞擊不一定有規律性,是否每一次的滅絕都和隕石有關實在令人懷疑。美國西北大學的科學家Gregory Ryskin認為二億五千萬年前的大滅絕(二疊紀與三疊紀界面)可能是原本溶解在海中的甲烷釋出爆炸所造成。

海水中的甲烷,源源不絕地從洋底的生物殘骸或是甲烷水合物分解產生,若此處海水流動過於緩慢或停滯,使上下水層交換不易、氧氣供應不足,在巨大的海水壓力影響下,甲烷很難被氧化或被海水帶走稀釋,因此甲烷溶解在海水中的濃度會持續增加。

這個高濃度的含甲烷水層只要受到擾動(可能是隕石撞擊、地震、海底火山噴發或是海水的溫差對流),都會使得水層接近水面。當水層越接近水面、水壓越降低,氣體的溶解度也隨之下降,大量甲烷瞬間被釋放出來。除了迅速增加的氣體體積造成整個海水翻騰,若空氣中的甲烷濃度超過5%,還可能進一步引發燎原大火。

這個想法除了有古地質上的證據,實際上在1986年時,在西非喀麥隆的Lake Nyos就曾經發生二氧化碳(與甲烷、硫化氫同樣會在水體中累積的氣體)噴發,當時造成高達120公尺的氣-水噴泉,並且持續數小時之久。Ryskin表示海洋很容易蓄積足以產生一萬倍於世界現有核武爆發能量的甲烷,一旦啟動,這將帶來一場生物浩劫。

或許我們永遠無法證實到底二億五千萬年前究竟發生什麼事情,如果這個想法可能是對的,我們應該開始檢查可疑的海洋湖泊,避免未來的生存危機。

原始論文: Ryskin, G. Methane driven oceanic eruptions and mass extinctions. Geology, 31, 741 - 744, (2003).

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地球科學:生物大滅絕-甲烷篇?

 

編輯 JR 報導

美國科學家表示,蓄積在海中的大量甲烷爆炸可能造成海陸生物的大滅絕。

從古生物證據可以發現,在地球生命演化的歷史中,有多次的生物大滅絕,並且似乎每二千六百萬年就發生一次。造成滅絕的成因最受歡迎的就是隕石撞擊學說,然而隕石撞擊不一定有規律性,是否每一次的滅絕都和隕石有關實在令人懷疑。美國西北大學的科學家Gregory Ryskin認為二億五千萬年前的大滅絕(二疊紀與三疊紀界面)可能是原本溶解在海中的甲烷釋出爆炸所造成。

海水中的甲烷,源源不絕地從洋底的生物殘骸或是甲烷水合物分解產生,若此處海水流動過於緩慢或停滯,使上下水層交換不易、氧氣供應不足,在巨大的海水壓力影響下,甲烷很難被氧化或被海水帶走稀釋,因此甲烷溶解在海水中的濃度會持續增加。

這個高濃度的含甲烷水層只要受到擾動(可能是隕石撞擊、地震、海底火山噴發或是海水的溫差對流),都會使得水層接近水面。當水層越接近水面、水壓越降低,氣體的溶解度也隨之下降,大量甲烷瞬間被釋放出來。除了迅速增加的氣體體積造成整個海水翻騰,若空氣中的甲烷濃度超過5%,還可能進一步引發燎原大火。

這個想法除了有古地質上的證據,實際上在1986年時,在西非喀麥隆的Lake Nyos就曾經發生二氧化碳(與甲烷、硫化氫同樣會在水體中累積的氣體)噴發,當時造成高達120公尺的氣-水噴泉,並且持續數小時之久。Ryskin表示海洋很容易蓄積足以產生一萬倍於世界現有核武爆發能量的甲烷,一旦啟動,這將帶來一場生物浩劫。

或許我們永遠無法證實到底二億五千萬年前究竟發生什麼事情,如果這個想法可能是對的,我們應該開始檢查可疑的海洋湖泊,避免未來的生存危機。

原始論文: Ryskin, G. Methane driven oceanic eruptions and mass extinctions. Geology, 31, 741 - 744, (2003).

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氣候暖化解析/台灣在發燒 物種忙搬家

2010/02/01

【聯合報記者蔡永彬】

受全球暖化影響,從玉山主峰下望,超過海拔三千公尺的山頭依舊滿是綠色林木。 本報資料照片/記者林錫銘攝影

去年年底,中央氣象局發布「1897~2008台灣氣候變化統計報告」,氣象局科技研究中心主任程家平指出,這110年來台灣平均溫度上升0.8℃,比全球增溫0.7℃還高;基隆、台北、台中、台南、高雄五個大都會區今昔相比,甚至提高1.4℃

都會區增溫 海溫也狂飆

 

氣象局的數據顯示,台灣附近的海面溫度,也和陸上氣溫同步上升,北部海域平均提高1.1℃,南部約0.9℃,近30年來的海溫甚至飆得比氣溫更快。此外,都會地區的平均最低氣溫增加了2.1℃,最高氣溫增加了0.7℃,代表夜晚的升溫現象大於白天,種種跡象顯示,台灣正在「發燒」。

受全球增溫效應影響,百年來台灣地區的等溫線已經向北移動150公里,這個距離大略相當於國道一號台北到台中交流道的距離,也就是說,如果在台灣地圖畫上等溫線,現在的台北氣溫和百年前的台中差不多。氣象局一併觀測到,台灣山區氣溫增加了0.6℃,如果從對流層空氣「每垂直上升100公尺,氣溫下降0.6℃」推算,可以解釋成山區的等溫線約向上提高100公尺。

溫線上移 山頂生物無處去

台大流行病學研究所助理教授蔡坤憲曾指出,「溫度」是物種適應環境最重要的因素。等溫線北移、上移的意義在於:每種生物都有其生存所能忍受的「臨界溫度」,當山區等溫線上移,就意味著原本生長在山腳的生物可能會往山腰擴張;生長在山腰的生物可能會往山頂走;生長在山頂的生物沒處可去,就得面臨生存競爭。

暖化促蚊遷 登革熱往北傳

因為暖化影響,現在蚊子的活動地區和幾十年前有很大差異,歐美國家也開始感受到健康威脅。 (歐新社)

物種遷移除了造成以前沒有的生存競爭外,還有傳染病擴張的隱憂。例如以往只生長在嘉義縣布袋鎮以南的埃及斑蚊,有可能「飛越北迴歸線」,讓北部也流行登革熱。此外,暖化會加快蚊子發育、繁殖和蚊體內病原體發作。蔡坤憲補充,兩年前曾有日本NHK電視台的人來台灣調查埃及斑蚊生長環境,就是擔心全球暖化造成蚊蟲北遷。

台大流病所教授金傳春認為,全球暖化可能把一些原本存在於熱帶的疾病帶到溫帶地區。

她呼籲政府要特別注意某些境外移入的傳染病原存在的環境條件,也要留意國家整體的傳染病偵測、預防系統。

蟲魚鳥獸換棲地 低海拔大變貌

百年來台灣地區的等溫線向北、向上移動。中央氣象局科技研究中心主任程家平表示,等溫線上提100公尺相對於玉山高4000公尺,很難看出來。台大生態學與演化生物學研究所所長李培芬提出觀察證據,證明等溫線移動的軌跡。

一般來說,海拔越高,物種的「豐富程度」應該會越低。李培芬長年針對玉山國家公園高山地區鳥類分布作觀察、比對,他觀察到,從1992到2009年有13種鳥類的平均海拔分布和生存上限高度都上升,可能就是氣候暖化造成;有好幾種原本在高海拔的鳥類數量減少,可能因為生存環境被壓縮所致。

李培芬舉白眉林鴝為例,1992的調查顯示,牠分布在海拔3100至3300公尺處;到了2000年,已經在3500至3700公尺處發現。

李培芬的研究團隊還觀察到,原本大多生長於中海拔地區的灰頭花翼、黃羽鸚嘴和茶腹鳾從1992到2009年,分布範圍有向高海拔遷移的跡象。

生物「搬家」會產生什麼情形?李培芬用「生態區位」來解釋。「生態區位」是指某一物種在棲息地的位置與活動。每一個物種都有特有的生態區位,當生態區位重疊時,就會發生競爭或其他交互作用。

對於原本居住在高海拔的鳥類,從中海拔「飛上來」的鳥類可以算是「外來種」,「外來種總是比較強勢」李培芬認為會發生「乞丐趕廟公」的狀況。

例如有一種叫小翼鶇的鳥類,1992年觀察到分布在3200公尺高處,但2006年卻發現數目減少許多,也沒有向上遷移,或許是競爭造成數量減少。

在台灣,氣候暖化讓高海拔物種往更高地方擴展地盤,同樣地,中海拔物種也會往上爬。李培芬擔憂,中海拔區一向是生物多樣性的「熱點」,可能因此模糊或消失;低海拔地區物種會減少,變成「中空帶」,反而有利境外生物入侵。

雖然外來種侵襲原因還有走私或交通因素,但和本地氣候絕對有關。

台大昆蟲系教授楊平世舉例,原來夏天居住在墾丁一帶的綠斑鳳蝶,是一種「熱帶型蝴蝶」,近年已經在中部發現牠的蹤跡。

另外生長在蘭嶼的某幾種粉蝶、小灰蝶,也逐漸遷徙到稍北的台東地區。楊平世的研究團隊正在研究這種現象,並探究是否會對原本的蝴蝶生態造成擠壓效應。