氣候變遷＋土地變動，「入侵種」即將全面來襲？

"無論如何，避免外來入侵種侵襲和減緩被入侵的速度，勢必是減緩氣候變遷對生態系衝擊的關鍵任務。"

圖一：入侵種現況與未來全球分布情形。（摘自原文出處）

文／柯佳吟（台大漁業科學研究所與生命科學系助理教授）

　「入侵種」(invasive species) 近年被視為維護生物多樣性所面臨的重大威脅之一，過去關於氣候變遷的研究，除發現它會對生態造成許多影響，如今更有資料指出，氣候變遷可能替入侵種提供入侵的機會，導致更重大的環境衝擊。

　可是，除了不同生態和物種的交互影響，由人類活動引發的土地利用方式改變，也可能幫助非原生種生物的傳播。

你也有氣候變遷問題意識和風險感知嗎?

Source:winkai_h via Flickr

 文／柯佳吟 (中央研究院環境變遷研究中心博士後研究員)

    儘管普遍性的科學結論在在顯示出全球氣候變遷正在發生，除了已經證實全球氣候變遷的主因是人為影響，同時也預期將會對地球環境形成嚴重的威脅。然而，民眾對於全球氣候變遷的認識以及對於各國氣候行動的支持仍然不一致。近年來的研究逐漸讓我們更加了解民眾如何面臨與看待氣候變遷，我們也發現到，多數的研究結果顯示，當個人對於氣候變遷風險有所感知，便會進一步影響甚至改變個人的環境保護行為以及對於政策的支持和參與程度。

氣候變遷與生物物種間相互作用研究的下一步

很明顯地，生態和演化生物群在氣候變遷的研究路上需要新的思維、模式模擬和實證方法。

文／柯佳吟 (美國耶魯大學博士後研究員)

只分布在台灣最南端的鵝鑾鼻野百合。(謝雯凱攝)

    人類活動所引起的氣候變遷正深切地影響地球上的生物群。近期快速的氣候變化在生物群中所產生最明顯的影響即是物種豐度和地理分布的改變，後續的連鎖效應也預期將逐漸出現，包括：(1)部分物種面臨滅絕的威脅，(2)部分物種分布的擴張可能影響原有的生態完整性和公共衛生，(3)生物群落將改變執行生態系統功能的能力，例如人類所依靠的生態系統服務 (ecosystem services)。因此，面對當代持續的氣候改變，在生態研究上的主要挑戰將可能是預測個別物種將如何改變其豐度和分布、生物群落將如何在結構和功能上產生變化與由氣候變化所引起的生態系統功能改變。

氣候變遷下的海洋生物變化

氣候研究已經表明全球海洋上層暖化和氣候有顯著的相關，一份最新的綜合研究也已經顯示，人為造成的氣候變化正同時也全面性的影響著全球的海洋生物。

文／柯佳吟 (美國耶魯大學博士後研究員)

大多數的魚類屬於硬骨魚類，在暖化的海洋中，分布範圍每10年擴散277.5±76.9公里。(吳郁娟攝)

    海洋一直以來被認為是扮演減緩氣候變遷的重要角色，且可能遭受較低度的氣候變遷威脅，因其具有強大的吸收二氧化碳能力，且海洋的熱容量能夠使得海水表面水溫升溫較空氣中的溫度慢約三倍。然而，過去的五十年來已經發現，海洋表面的等溫線正以相當的速度變化中，也就是說，不論是春季或是冬季，不論海水表面或陸地溫度，都顯著地加速升溫。而這樣的升溫在科學家不斷的研究下，提出預期將影響生物物候 (biological phenology) 的變化，如生長季或繁殖季開始時間的改變。在海洋中，這些人為產生過多的二氧化碳將改變海水的碳酸鹽化學組成，而這將減少海水中的鈣化率，並從而影響部分海洋生物的生理過程。 

生物多樣性保護 保護區周圍緩衝地帶一樣重要！

 　影片／墾丁國家公園中，住在森林邊緣的社頂部落發展低密度的生態旅遊。(影片由公共電視我們的島節目製作，上傳至Youtube)
 　文／柯佳吟(美國耶魯大學博士後研究員)

 　熱帶雨林是地球上生物最為豐富的生態系統，人為壓力對於熱帶生物多樣性和自然生態系統服務所造成的衝擊已經受到越來越多的關注，而這樣的關注也使得位於熱帶地區的保護區數量和範圍逐漸增加。然而，即便有保護區的設立，對於這些保護區內實際的生物多樣性變化，仍存有相當的未知情形。近十多年來，新穎的遙測技術提供了人類得以從空中鳥瞰整體熱帶森林的科技方法，並藉此技術獲得許多原先無法得知重要而全面性的環境資訊，但在很大程度上依舊是無法辨別熱帶森林中，其地面上生物多樣性和生態功能的變化。

經濟不景氣下的生物多樣性保護作法

　圖／富陽森林公園由民間團體認養，也是保護生物多樣性的另一種方式。(照片由台達電子文教基金會提供)
　文／柯佳吟(台達電子文教基金會特聘博士後研究員)

　還記得2010年10月於名古屋的生物多樣性公約會議(Convention on Biological Diversity, CBD)嗎？

　當時，世界各國政府紛紛簽署了雄心勃勃的保育目標:至2020年時，世界陸地與海洋的保護面積須分別達17％和10％。此外，國際間需要達成三項生物多樣性的重要發展，包括有制訂新的生物多樣性公約10年策略計劃、資源調動策略以增加支持生物多樣性的發展援助，以及一個新的國際協議用以評定共享地球資源的好處。為了實現這些目標，各國政府必須大幅增加其預算以進行生物多樣性的保護。但就目前的全球金融危機，這將是一個巨大的挑戰！

穀類生產 與溫室氣體有何關係？

　圖／稻米是台灣的主要農作物。(台達電子文教基金會攝)
　文／柯佳吟 (史丹佛大學博士後研究員)

　全球農田面積約為15億公頃，而穀類（如稻米、小麥和玉米）的種植面積占了約5億4千6百萬公頃，估計為36%的全球農田面積(表一)，這些穀物提供人體熱量的最大來源，不管是直接食用，或是間接就透過餵食家畜生產其他食品，據估計60%的人體熱量便是或多或少從穀類取得。

熟悉的陌生地球─氣候變遷如何影響生態系

　圖／澳洲有獨特的生物多樣性，但因氣候變遷加劇與人類活動而承受極大威脅。圖為已滅絕的塔斯馬尼亞虎。(照片出自1896年出版之書籍，由BioDivLibrary分享於Flickr，本文依CC BY-NC-SA 2.0原則分享)
　文／柯佳吟(台達電子文教基金會特聘博士後研究員。本文原題為《熟悉的陌生地球》)

　氣候變遷加劇和人類活動直接對自然環境的破壞，已然成為兩項對陸域生物多樣性的最大威脅。數十年來，這兩大因素已經導致棲地縮減與物種滅絕，科學家甚至預估，二十一世紀內還會有更劇烈的環境變化。

　我所參與的耶魯大學生態與演化生物研究所團隊彙整分析長期生物分布數據資料，並根據多項研究得以觀察到，氣候變遷影響生物的遷移、繁殖、播種時間外，同時也改變了牠們生理上的變化，諸如對熱的容忍以及個體新陳代謝的變化，其中又以物種改變其地理位置最為受注目，也是最容易被觀察到生物受到氣候變遷下的衝擊。然而這樣的衝擊往往不只是單一性的，連續而全面性的整體生態系衝擊是現今生物學家們亟欲探討、了解並進一步提出解決之道的研究新方向。

向英國的生態系統服務評估看齊

　圖／台北近郊的關渡溼地具有舒緩暴雨量、生態保育、休閒娛樂、環境教育、降低熱島效應、農產等多重功能的服務，其價值難以用單純的土地價值衡量。(圖片來源: Winkai H Flickr, CC BY-NC-SA 2.0) 
　文／柯佳吟(台達電子文教基金會特聘博士後研究員)

　這幾年，除了爭議與討論不斷的氣候變遷議題，另一個引起國際焦點的就屬「生態系統服務(ecosystem service)」。所謂的「生態系統服務」簡言之就是人類從生態系統(ecosystem)所獲取的好處，包括有配置的服務(如食物與水)、調節的服務(如洪水與疾病控制)、文化的服務(如娛樂與文化保存)與支持的服務(如養分循環)等，也因為氣候變遷的種種現象，生態系統服務同時產生了變化，預期其所導致的影響將擴及人類與地球整體。

暖化影響 未來炎夏更加難耐

　圖／由於盆地地形與都會區熱島效應影響，台北市在夏季常有高溫紀錄。(照片由台達電子基金會提供)
　文／柯佳吟(台達電子文教基金會特聘博士後研究員，原題：「夏天將會比你想像的熱還熱！」）

　你是不是發現今年夏季特別熱呢？根據氣象局統計，台灣2011年6月平均氣溫達28.52度，僅次於1980年，而全台灣台北、新竹、台中、阿里山和嘉義等地六月平均氣溫，均為創設站以來最高紀錄。台北更已有13天高於35度，這是百年紀錄。今年異常高溫的六月雖不能斷定是暖化的影響，然而這樣炎熱的夏季卻可能成為常態。

　史丹佛大學科學家近期即將發表的一份研究中(預計於六月底發表於Climate Change期刊)，更將揭示一個可怕消息：如果溫室氣體濃度持續增加，在未來的20至60年間，全球多個地區可能將經歷一個不可逆的夏季氣溫上升！

節能，追求相對，還是絕對?

　圖／四十年來，冰箱效率提升了三倍，但全美用在冰箱的用電，卻仍然增加了兩倍(照片由JanneM上傳至Flickr共享)
　文／柯佳吟(台達電子文教基金會特聘博士後研究員，原題：「你是”相對”節能還是”絕對”節能呢？」）

　最近在一場畢業生的研究壁報展中，看到一篇有趣的能源政策研究，令我不禁驚覺到：在要求節能的同時，我有時也忘了對”量”的需求無形中增加了能源的使用。

　提升能源使用效率已經被視為最快同時也是最低成本的減碳方法，許多人認為在能源效率這塊的努力，將是對人類生活極具前景的方法。美國自然資源保護委員會(Natural Resources Defense Council，簡稱為NRDC)自1970年的觀測數據到2050年的預測情境報告中也顯示，有2/3的碳排放量減少預期，來自於能源使用效率提升的影響(如下圖)。

國家公園 擋不住暖化

　圖／氣候異常漸成常態，也導致植物生理時鐘大亂，未來陽明山上櫻花盛開時間或將更難掌握，也將影響與採花相關的生物鍊。(照片由 Chris Chan 分享於Flickr)
　文／柯佳吟(台達電子文教基金會特聘博士後研究員)

　最新一期的自然(Nature)期刊，以一個驚悚的標題:「野生世界的結束( The end of the wild )」開啟2011年人類對全球暖化的省思－氣候變遷使得國家公園的未來，變得和過去不一樣了，那麼，國家公園會變成甚麼樣呢?

　的確，你能夠想像陽明山國家公園變了個樣嗎?櫻花季不再是春節後全家出遊的好選擇，而是在春節前? 那些我們曾經自豪地蟲鳴鳥唱，熟悉的旋律，因為氣候變遷讓牠們不得已必須搬了家，然後熟悉的旋律改變了……或是你能想像，以後我們都需要爬到好幾千呎高的玉山山脊上，才可以看到更多形形色色的動植物們嗎?