環境能源管理

永續管理世界漁業資源(Sustainable management of the world’s fish stocks) (I)

永續管理世界漁業資源(Sustainable management of the world’s fish stocks) (I)
國立高雄海洋科技大學水產養殖系張朴性教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 管理世界漁業資源成功的要素有哪些?

2. 目前的努力集中在哪三個領域?為什麼?

維持生態系統和減少過度捕撈

漁業管理包括維持生態系統和減少過度捕撈。自聯合國1987年出版第一分全球環境報告《布倫蘭特委員會報告》(Brundtland Commission report)發佈以來,改善漁業管理的努力集中在三大領域:行政管理(governance)、經濟激勵措施(economic incentives)和產權(property rights)。全球範圍內的措施包括降低捕撈程度、實施生態系統管理方案(ecosystem-based management, ESBM)、產權、經濟和市場激勵措施、海洋保護地(marine protected areas, MPAs)、執行漁業法規等。一系列國際管理行動計畫(International governance initiatives),包括簽訂國際公約和建立相關區域漁業管理機構(regional fish management bodies, RFMOs),已經促使那些對漁業資源造成壓力的國家進行磋商談判。

圖1:大西洋鱈魚(Atlantic cod)在1970和80年代被嚴重過渡捕撈,以致於在1992年時陷入生存崩潰狀況(collapse)。 (圖片來源:http://en.wikipedia.org/wiki/Overfishing)

土地退化 (Land degradation)

土地退化 (Land degradation)
花蓮縣立宜昌國中理化科林建義教師/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 台灣有沒有土地退化的問題呢?一般民眾可以從哪些管道了解相關的訊息呢?

2. 台灣近幾年來缺水問題也年年升高,間接影響農作物的生產,你能為台灣的缺水問題想方法改善嗎?

土地退化的意義

「土地退化」是指生態系統因干擾而長期喪失生態功能和服務,在沒有幫助的情況下,生態系統無法自我恢復。它影響大片的土地表層和全球1/3的人口,窮人和貧困國家受到的影響更大。證據顯示,土地退化與生物多樣性喪失和氣候變化有關,這兩者都是直接原因。

土地退化的直接影響包括:土壤有機碳、養分減少,土壤蓄水量和調節能力下降及地下生物多樣性喪失。間接地,它會導致生產能力和野生動物棲息地減少。 例如,牧場土地退化會擾亂野生動物遷移,使草料發生變化,導致蟲害和疾病發生,增加動物對食物和水的爭奪。

圖1:家畜的過度放牧可能造成土地退化 圖片來源:http://en.wikipedia.org/wiki/File:Cattle.jpg

土地退化威脅著永續發展, 人們在過去幾十年就已經認識到這個問題,但是,由於現有資料不完整,特別是有關土地退化的分佈、範圍和嚴重性等各方面的資料欠缺,這個問題一直沒有得到國際的積極回應。

人類與環境的相互聯繫(三)氣候變化(climate change)的多重效應

人類與環境的相互聯繫(三)氣候變化(climate change)的多重效應
花蓮縣立宜昌國中理化科林建義教師/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 台灣地區近年來豪大雨的強度與頻率都有增加的趨勢,這樣的氣候變化對台灣的環境與生態會造成那些改變?

2. 台灣現有的水庫蓄水量逐漸減少,可能的原因是甚麼?你覺得可以如何改善?

人類活動對環境、生態系統服務及人類福祉都有多種直接影響。例如,二氧化碳的排放既能導致氣候變化,又可導致海洋酸化。人類活動造成多重環境影響的另一個典型例子就是氣候變化。

氣候變化與環境的多重影響

氣候變化和生物多樣性之間的聯繫,可以分別透過陸地、水及大氣之間的交互影響進行說明(圖 1)。在很多例子中,生物多樣性受到多種壓力的影響,這些壓力包括:土地退化、土地和水的污染及外來物種入侵等。

圖1:土壤沙漠化 (desertification)、全球氣候變化及生物多樣性損失之間的聯繫和回饋圈

人類與環境的相互聯繫(二)氮循環 (The nitrogen cascade)

人類與環境的相互聯繫(二)氮循環 (The nitrogen cascade)
花蓮縣立宜昌國中理化科林建義教師/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 為了提高農業生產量,肥料的使用不可避免,我們如何降低肥料使用對環境可能造成的影響呢?

2. 觀察一下你居住的鄉鎮市中的河川或湖泊,是否也有優養化的問題?你可以有那些作為來減緩這些現象?

圖1:氮循環以及對環境的影響 (圖片來源:《全球環境展望4》p. 371)

(上圖可點擊放大)

人類活動對環境造成多重影響的另一個典型例子,是從礦石燃料燃燒過程中以及化肥使用過程中釋放的活性氮(reactive nitrogen, 簡稱Nr)。活性氮的排放量從1860年以來已經增長了10倍。使用化肥的好處是提高了糧食產量,從而滿足了日益增長的人口的糧食需求,和日益增長的人均食品消耗量的需求。

人類與環境的相互聯繫(一)北極的回饋圈(Feedback loops in the Arctic)

人類與環境的相互聯繫(一)北極的回饋圈(Feedback loops in the Arctic)
花蓮縣立宜昌國中理化科林建義教師/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 在都市裡,天氣熱的時候大家都拼命開冷氣,結果造成屋外空氣更熱,這是不是回饋圈的作用呢?請你想一想,如何降低都市高熱的困擾呢?

2. 仿照上題的模式,你可以另舉一個生活中的實例說明嗎?

圖1:熱帶雨林乃世界上最大的生態系統,存活了地球上最多的陸上物種。(圖片來源:http://zh.wikipedia.org/wiki/File:River_gambia_Niokolokoba_National_Park.gif)

沙漠化 (Desertification)

沙漠化 (Desertification)
花蓮縣立宜昌國中理化科林建義教師/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 同樣是北回歸線通過的地區,緯度相同溫度條件應該差不多,為什麼台灣不是沙漠地形,而是得天獨厚的四季如春呢?

2. 台灣每年秋冬之際,常受到大陸沙塵暴的影響,此時應該有那些作為來防範可能的危害呢?

引言

大愛電視台有一則公益廣告,描述北迴歸線飛越地球一圈的過程,途經北美的墨西哥沙漠、北非的撒哈拉沙漠、阿拉伯半島的阿拉伯沙漠、印度巴基斯坦的塔爾沙漠,最後飛越寶島台灣,出現完全不一樣的美景,提醒國人要「知福、惜福、再造福」。實際上,北緯23.5度北回歸線經過地球上16個國家和地區,多屬沙漠和草原地帶,一般稱為“回歸沙漠帶”,唯有經過中國南部與臺灣時卻是另一番景象。這一帶林木繁茂,鬱鬱蔥蔥,雨量充沛,物産豐富,人們稱之爲“神奇的回歸綠帶”。沙漠形成的原因很複雜,「沙漠化」的問題是當前環境領域的重大挑戰。

再生能源發展的限制(下)

再生能源發展的限制(下)(renewable energy – 2)
台中市雙十國中自然領域王淑卿老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

2010年,美國能源部能源訊息局「2010年世界能源展望-高瞻」報告書–全球再生能源生產量(如圖一),指出風力與水力發電除外,以生質能源最具潛力、太陽能與地熱能其次。2009年再生能源成長較2008年增加8%,佔全球能源總量的25%,再生能源科技於 2009年大幅成長,尤其風力發電佔再生能源之冠。太陽能發電從2004 ~2009年之間,由於光伏系統 (photovoltaic system or PV system)的研發也呈現快速成長。光伏系統是由多個組件,包括光伏組件、機械、調節電力輸出的裝置等連接成一個系統,使用一個或多個太陽能電池板將太 陽光能轉換成電能。

圖一、全球再生能源生產量—風力與水力發電除外。(單位:十億千瓦/小時)(資料來源:2010年,美國能源部能源訊息局「2010年世界能源展望-高瞻」報告書,Source: US Energy Information Administration, International Energy Outlook 2010 – Highlights, http://www.eia.doe.gov , November 2010)

再生能源發展的限制(上)

再生能源發展的限制(上)(renewable energy – 1)
台中市雙十國中自然領域王淑卿老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

美國能源部(the United States Department of Energy)於2006年進行全球能源消耗形式分析結果如圖一所示。傳統化石燃料仍是位居全球能源消耗量前3名,包括石油、煤炭、天然氣等,分別佔35.43%、28.15%、23.46%,總共佔了全球87.04%的能源消耗量。其次為水力發電佔6.27%、核能發電佔5.79%、與其他再生能源發電佔0.91%。所有的再生能源發電僅佔了7.18%。可見再生能源發電在發展過程面臨許多限制與挑戰。

圖一、2006年美國能源部(the United States Department of Energy)進行全球能源消耗形式分析圖。(http://upload.wikimedia.org/wiki ... on_by_type_2006.png)

綠色產業

綠色產業 (Green Industry)
台中市雙十國中自然領域王淑卿老師 / 國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

綠色象徵生命、活力、和諧、自然,幾乎就是環境保護生態保育的代表顏色。所謂「綠色產業 – Green Industry」是有別於傳統的農業、園藝、造林的一種新興產業。「綠色產業」的定義各有差異,唯一明確的是其企業理念,指企業在生產過程中,以環境保 護為基本考量,透過科技改 良技術,力求節省資源、減輕環境污染、無毒、無害,對環境友善的生產機制,均屬於綠色產業。簡而言之綠色產業就是節能減碳的產業。綠色產業與傳統的環保產 業不完全相同,最大的差異是綠色產業的主要目標是永續,包含產業永續、能源永續與環境永續,秉持可回收、低污染、省能源的原則進行永續經營與發展。

全球綠色新政與全球綠色經濟之發展(下)

全球綠色新政與全球綠色經濟之發展(下)(Global Green New Deal, GGND)
臺中市雙十國中自然領域王淑卿老師/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

2009年12月於丹麥哥本哈根舉辦聯合國全球變遷高峰會(United Nations Global Summit on global change)引起人們對氣候變遷與環境問題的關注,各國領袖包括首度參加的美國總統歐巴馬簽訂了哥本哈根協定(Copenhagen Accord),協議將全球溫度的上升控制在2 ℃以內作為重要的目標,並由富裕國家於2010~2012年間投資300億美元,於聯合國氣候變遷綱要公約(UNFCCC)的原則下,協助貧窮國家對抗氣 候變遷的問題。

2010年上海世博會以低碳、綠色作為主題。碳循環、碳足跡、低碳生活的環保方式儼然成為未來全球的主流。【註:碳足跡–Carbon Footprint:指人類活動所需求的產品、服務或某事件的生命週期中,於全球所釋放或累積的所有溫室氣體排放總量。碳足跡計算是由生命週期評估技術 (Life Cycle Assessment, LCA)來計算評估,產品在其整個生命週期中包括製程前端的開採、處理、運輸,和後端的產品使用、再生利用、維護、回收,及最終丟棄等歷程對環境所造成的 影響及衝擊。】

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