海洋生物與資源

汞﹝Mercury﹞ ─ 全球各處傳輸量﹝Flux﹞及分布變化之特性﹝下﹞
國立台灣師範大學海環所賴信安碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

一‧極圈汞沉降 Flux：

﹝圖10 ，極區雪中汞的濃度，Julia 2001﹞

由全球海氣交換的汞通量Foa可知，Foa主要由「海表元素態汞 Hg0 濃度」與「海表溫度」決定，而極區長期處於低溫狀態，故極圈的汞通量平均而言，呈現出由大氣沉降到海洋的型式。而 Julia 2001 的研究報告指出﹝測量1995至1996年﹞，每年沉降進入北極海的汞通量為 5.6-7.8 μg / m2‧year；而在春、夏季的融雪期有最大的平均值 300 ng / m2‧day。

汞﹝Mercury﹞ ─ 全球各處傳輸量﹝Flux﹞及分布變化之特性﹝中﹞
國立台灣師範大學海環所賴信安碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

一‧global 傳輸量的年變化、區域變化特性：

全球海水內的溶液態汞物質，分布的特性將決定於三個因素：當地的沉降型式、基礎生產力、湧升流；而其中生物生產力的多寡將影響到二價汞 Hg11 還原成元素態汞 Hg0 的速率，以及不易反應汞 Hgnr 的逸散速率。

﹝圖5 ，Sarah 2007﹞

由圖5 的a、b 可看出，赤道、太平洋西邊、大西洋西邊都有很高的汞物質沉降量；赤道地區的沉降量高主要是因為降水多，再加上許多汞物質易在此區域內氧化為易反應的氣態汞﹝RGM﹞，所以在赤道地區汞物質易隨著降水，溼沉降進入海洋。而大西洋與太平洋西邊的高汞物質沉降量，主要是因為這兩處緊臨亞洲大陸及北美大陸的工業區，故有大量的人為來源釋放進入海洋。

海底爭奪戰（Scramble for the Seabed）
國立台灣師範大學地球科學所科學教育組任欣怡碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

近年來各國投入很大的努力對大陸礁層作研究，特別是對海洋中豐富之礦物資源: 鈷、錳及甲浣水合物…,由於這些礦物資源可以經由萃取轉換為替代新能源，導致各國積極對自己的經濟海域開採權力爭。專屬經濟區是領海以外並鄰接領海的一個區域（一九八二年聯合國海洋法公約公約第五十五條），其寬度「從測算領海寬度的基線量起，不應超過二百海里」（公約第五十七條），若能證明海床為該國土地的一部分，經濟海域即可向外擴展。

打從這個公約一發布，多個國家開始積極的擴展自己的經濟領域，其目的不是單單只為了魚量的捕獲，而是為了得到更多海底資源探開的權利。由於多數人都相信在那深海底部的海床擁有大量的黃金或是其他有價值的物質：錳、鈷、銅…，新起一窩蜂的人潮對海底進行探勘開採。但這股熱潮很快地就被聯合國所發布的礦物開採牌照所澆熄，因為屬於探勘開採群雄之首的美國公司不想跟其他國家分享自己的商業機密，所以他們沒有配合聯合國的法案。除了因為美國反對的因素，還加上海底探勘需要很好的技術與環境保護者所提出對環境影響的不利因素，深海礦物探勘的投資就停擺了。

山寨板的二枚貝：腕足動物（Brachiopod）
臺北市立建國高級中學地球科學科葉昭松老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

腕足動物在生物分類學上屬於動物界的一門，與帚形動物門親緣較近，外型雖類似軟體動物門斧足綱（二枚貝類），但無親緣關係。腕足的兩瓣殼體位在軟體之背腹面，不同於二枚貝之左右面，且兩殼大小不等，一般較大的為腹殼（或具有莖孔，稱為莖殼），另一較小的為背殼（或具有腕骨，稱為腕殼），幼年期分泌之殼體具鉤狀似鳥嘴稱為喙部，即為殼體後端，後端至前端長度為殼長，垂直於殼長的最大寬度稱為殼寬，腹殼至背殼的最厚處則稱為殼厚。從背殼或腹殼觀察外型可分圓形、長卵形、橫橢圓形、三角形、五角形、方形等；由側面觀察則可分為雙凸、平（背）凸、凹凸、凸凹、雙曲等。

甲烷氣水包合物（Methane Clathrate）
國立臺灣師範大學地球科學系研究所科學教育組周子宇碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

甲烷氣水包合物(Methane clathrate)，又稱甲烷水合物或天然氣水合物，為氣體分子被冰晶狀的固體晶籠所包含而形成的，因為必須在低溫高壓的環境才可生成，因此，一開始只被認為在太空中才有可能出現，但最近發現在海洋洋底沉積物底下也有豐富的蘊藏。

其實自然產出的天然氣水合物中，並不只有包含甲烷分子，其他包括像：乙烷、丙烷、正丁烷、二氧化碳、硫化氫等。但高達90％皆包含甲烷分子，因此我們對這一類物質通稱為甲烷水合物。

將碳埋入深海（Tucking Carbon Deep into the Ocean）
國立台灣師範大學科學教育研究所羅文鑫碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮副教授責任編輯

浮游植物能把我們從全球暖化拯救出來嗎？大型長條浮游藻類會從大氣中吸收二氧化碳，但它們捕捉溫室氣體是否有幫助還不確定。現在，數位研究員的報告中提到會吸收並固定鐵元素的浮游植物長期下真正的隔離了二氧化碳。然而，部分科學家提議的緩和氣候變遷計畫中，他們也告誡並反對散播鐵元素到海中，直到我們更了解它對海洋生態系統的影響。
在西南印度洋Corzet海島附近的一小片海洋是大自然鐵元素的來源。部份的水流流經富含鐵元素的區域並從海島北方流出，海島南邊則是缺乏鐵元素。世界海洋中心南安普敦(英國)的生物海洋學者Richard Sanders，他與同僚觀察了這兩個區域的浮游植物。鐵元素在高營養鹽的水中像一種肥料，確實在海島北邊發現許多的浮游植物生長。由於額外的生物量，在海島北邊的水含碳量比南邊的水多兩到三倍，甚至在3000公尺深的海水也是一樣，這個團隊的報告在今天發行的Nature雜誌中。而最重要的，Sanders表示因為當海表面的浮游植物死亡或是被吃掉時，可以將二氧化碳釋放回大氣中，反而在深海的浮游植物卻長期抑制了氣體。

海洋中硬骨魚類製造的碳酸鹽（Inorganic Carbon Cycle）
國立台灣師範大學海環所賴信安碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮副教授責任編輯

無機碳定義：碳酸鹽類、CO、CO2…都被歸類為無機碳。

海洋中的無機碳循環主要藉由此化學反應的過程，Ca2+ + 2HCO3─ → CaCO3 + H2O + CO2，而這個產生碳酸鹽過程最主要的貢獻者為海洋中的浮游生物，包括圓石藻、有孔蟲…等，它們死後硬殼部份被分解出來，沉降到深海；根據海洋數值模式的估算有平均每年產生 0.7 to 1.4 Pg﹝10 -12克﹞ 的CaCO3 。

然而在這之外，海洋中的硬骨魚類亦會製造碳酸鹽，魚類大量喝海水，海水中有大量的鈣、鎂離子，一般海水中的HCO3─ 濃度約為 2.5 mM，而硬骨魚腸中的HCO3─ ﹝碳酸氫根離子﹞濃度則有 50-100 mM，所以海水經過硬骨魚的腸子後會被鹼性化至 pH 值為 8.5 至 9.2，這使得魚喝進腸中的鈣、鎂離子迅速沉澱為碳酸鹽類，故這些魚類製造出的碳酸鹽，裡面的成分含有大量的鎂。