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保育研究

研究生補(捐)助

計畫期限 2013-06-01 ~ 2014-05-31
研究名稱 東沙環礁國家公園海水二氧化碳系統之時空變化
受託單位 國立台灣海洋大學
計畫主持人 劉亭之
協同主持人
計畫顧問
參與計畫人員
關鍵詞 海洋酸化、東沙環礁、珊瑚礁系統
摘要 珊瑚礁系統是對海洋酸化極其敏感的海域,瞭解其碳化學特性有助於釐清其受海洋酸化的影響程度。東沙環礁是我國少有的海洋型國家公園,近年來雖已有科學家針對其環境生態進行調查,但有關其碳化學特性之研究仍付之闕如。為彌補此一缺憾,本研究於2013 年夏、冬兩季於東沙島週邊海域、小潟湖及環礁潟湖進行海水碳化學特性的調查(冬季時,受限於惡劣天候,無法進行環礁潟湖之採樣)。研究內容包括,溶解態無機碳(DIC)、總鹼度(TA)、酸鹼值(pH)、二氧化碳分壓(pCO2)和海水碳酸鈣飽和度(Ωara)等。研究結果發現以海草床為主的小潟湖,夏、冬兩季皆為大氣二氧化碳的匯(sink),主要因海草床於白天進行光合作用吸收大量二氧化碳,導致水體中pCO2 降低。東沙島週邊海域碳化學參數的空間分布特徵,與海草的生長密度有良好的對應:海草密集分布的區域(東沙島西岸、北岸、小潟湖內),呈現pCO2 和DIC 的相對低值以及pH 和Ωara 的相對高值;反之,海草分布稀疏的區域(東沙島東岸及南岸),則出現pCO2 和DIC 的相對高值以及pH和Ωara 的相對低值。此結果顯示,海草生態系的淨族群生產作用主控了東沙島週邊海域碳化學參數的空間變化。而環礁潟湖內珊瑚礁生態系部分,夏季時為大氣二氧化碳的源(source),主要因珊瑚行鈣化作用,釋放出二氧化碳氣體,導致水體中的pCO2 增加。環礁潟湖內碳化學參數的空間分布特徵,與珊瑚的生長密度有良好的對應:在珊瑚密度較高之北環礁,呈現pCO2 的相對高值以及pH、TA 和Ωara 的相對低值;反之,在珊瑚密度較低之南環礁,則出現pCO2 的相對低值以及pH、TA 和Ωara 的相對高值。此結果顯示,珊瑚礁生態系的淨族群鈣化作用主控了環礁潟湖內碳化學參數的空間變化。海氣二氧化碳交換通量的計算結果顯示,東沙海草床一年約可吸收288 公噸的碳,遠較前人以海草生產力所推估的718 公噸為低。推測海草透過光合作用所固定之二氧化碳,在死亡後會分解並將部分二氧化碳重新釋放回水體,因此最後能真正吸收的碳量會較以生產力直接估算的結果為低。此外,由本研究的結果可推論,若海草生態系所產生之高pH、Ωara 的水體可進入環礁生態系,則海草床的存在或可減緩海洋酸化對東沙珊瑚礁可能的負面衝擊。
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