鯨豚在碳循環中扮演的角色

胡潔曦|黑潮海洋文教基金會 鯨豚保育研究員2023.08.08

圖一、海洋綠洲調查拍攝到的抹香鯨母子對

編按:本文主要內容與示意圖摘錄、翻譯自文獻 Whales in the carbon cycle: can recovery remove carbon dioxide? 由於本篇文獻採用的授權為 CC BY-NC-ND 4.0,在撰寫本文前已取得作者同意,並承諾以非營利方式翻譯並分享文章中的資訊與示意圖。這次我們將接續抹香鯨落的文章,帶大家更深入認識鯨豚在碳循環中扮演的角色。

  《巴黎協定》的三分之二簽署國已承諾採取以自然為本的解決方案減緩全球暖化,將全球平均氣溫上升控制在不超過工業化前1.5°C的目標。基於氣候變遷,人們越來越關注鯨豚在碳循環中的角色,雖然目前對於鯨豚保育是否能有效減緩全球暖化還存在許多未知數,但經過分享這篇文獻,相信大家能夠更深入地瞭解鯨豚在海洋碳匯(Carbon sink)所扮演的角色,與牠們於碳循環中所具備的潛力。

咦?什麼是碳匯呢?

  其實大家可以將「碳匯」想像是地球上大型的碳倉庫,倉庫裡透過人為或自然的方式存放了各種樣態的碳化合物,例如煤炭、石油、天然氣、可燃冰與石灰石等,而在特定的環境下,這些碳甚至可以被儲存長達千年喔!碳匯其實有很多種類,包含森林碳匯、土壤碳匯,以及今天要與讀者們分享的海洋碳匯,而根據研究,海洋在2010-2019年間存放了約22%人為排放的碳,是地球上非常重要的碳匯。

鯨豚能為海洋碳匯帶來的效益多多

  鯨豚對於海洋碳匯能夠帶來的效益有哪些?由於大型鯨長壽且有著龐大的身體,牠們能將大量的碳長時間儲存在身體中,而當鯨落發生,鯨豚的屍體甚至能將大量的碳帶入海底。近年來,我們時常會聽到「鯨魚幫浦(Whale pump)」這個名詞,這則是鯨豚能為海洋碳匯間接帶來的效益喔!由於部分鯨豚會到深海覓食,並在靠近海水表層的地方排泄,有如海洋中的大型幫浦般運作,而這些排泄物中的有機物、鐵、氮、磷能夠讓牠們「施肥」過的地方浮游植物增生,藉由光合作用將大氣中的二氧化碳轉化為有機物。

圖二、海洋綠洲調查遇到的KU_PM006,下潛時留下一大片棕色的排泄物
圖二、海洋綠洲調查遇到的編號KU_PM006抹香鯨,下潛時留下一大片棕色的排泄物
 
  從上述文字可以看出,鯨豚在海洋碳匯中其實是具有極大潛力的!但自從工業捕鯨後,大型鯨的生物量約減少了81%,導致過去儲存在這些鯨豚體內千萬噸的碳被釋放回大氣中,也因為到處施肥的鯨豚變少,海洋間接獲得的碳效益也減少了許多。雖然目前還沒有足夠證據顯示大量捕鯨是否導致全球暖化,又或者是影響的程度有多少,但工業捕鯨對大型鯨族群及牠們所帶來的碳效益勢必已造成了嚴重破壞,而這也是我們未來需要正視的議題。
 
圖三、大翅鯨排泄物能讓浮游植物增生,藉由光合作用將大氣中的二氧化碳轉化為有機物
圖三、文獻中形容的「大型鯨輸送帶(Great whale conveyor belt)」,由於部分大型鯨會往返遷徙於覓食場與繁殖場間,因此牠們能透過排泄物將覓食場的大量養分帶至繁殖場,促進浮游植物增生,也同時支持更多的消費者(Illustration by Alex Boersma)
 
  海洋的碳匯是一個包含生物、化學和物理的複雜過程,控制著各種樣態的碳化合物進入海洋內部。根據文獻最後的說明,比起透過人工的方式將碳注入海底儲存,鯨豚保育、管理可能是一種更有效恢復海洋碳匯的方法,鯨豚能透過食物鏈將海洋表層的碳轉移、並長期儲存於海底,這樣的過程不僅風險低、持續時間很長、效率也很高。而值得一提的是,鯨豚對於碳匯的貢獻目前已經獲得國際捕鯨委員會和遷徙物種公約的正式認可喔!關於大型鯨直接、間接的碳循環路徑,參考圖四便可瞭解更多細節。
 
圖四、大型鯨直接、間接的碳循環路徑
圖四、大型鯨直接、間接的碳循環路徑(Illustration by Alex Boersma)
 

所以鯨豚對全球暖化有什麼貢獻?

  鯨豚能夠將部分的碳帶入海洋中,這件事是肯定的!但究竟鯨豚對於減緩大氣中二氧化碳的效益有多少?目前尚無法準確回答。鯨豚身體內儲存的碳以及透過鯨落帶入海底的碳是目前較能夠評估的部分,然而最大的碳效益可能來自於如「鯨魚幫浦」或「大型鯨輸送帶」等間接途徑,但目前人們對這些途徑所知有限。若未來要釐清這些未知的因素,必須要有更多的研究者跨科學合作,以瞭解鯨豚在碳循環的間接途徑中具備的潛力,並進一步制定管理、保育的政策,才能為環境帶來更多的效益。

參考資料

1. Pearson, H. C., Savoca, M. S., Costa, D. P., Lomas, M. W., Molina, R., Pershing, A. J., Smith, C. R., Villaseñor-Derbez, J. C., Wing, S. R., & Roman, J. (2023). Whales in the carbon cycle: can recovery remove carbon dioxide? Trends in Ecology and Evolution, 38(3), 238–249. https://doi.org/10.1016/j.tree.2022.10.012
2. https://iwc.int/management-and-conservation/environment/climate-change
3. https://ocean-climate.org/en/awareness/the-ocean-a-carbon-sink/

延伸閱讀

1. 拯救地球暖化,和鯨魚一起成為英雄?還是扮演豬隊友?
2. 鯨豚為什麼重要?

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