生物多樣性變化和能源（I）

生物多樣性變化和能源（I）
義守大學生物科技學系王瑜琦助理教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題：

1. 生物多樣性，能源使用，氣候變化這三者之間的互動關係為何？

2. 貧困與富裕對能源使用和對生物多樣性的衝擊有何差異？

生物多樣性 vs 能源

許多種能源都是生態系統服務的產物，不論是現在的再生能源，還是久遠以前以化石燃料形式存留下來。相反地，社會發展對能源的需求表現在能源的開發和利用方式上，因此導致了生態系統的顯著變化。既然能源是所有經濟發展的基本要件，我們面臨的挑戰是如何在生物多樣性不再進一步流失的情況下持續地供給能源。這就必須界定權衡取捨，並制訂適當的緩解和適應策略。

預計到2030 年，人類的能源需求將至少增長53%。2030 年之前來自生物質能和廢物的能源預計能提供世界能源總需求的10%（圖1）。但是，這個預測是假設有足夠的化石燃料供應來滿足絕大部分的能源需求增長量。一些研究人員認為這項假定不切實際。此外，預計2030 年之前，能源產生的二氧化碳排放量的增速率會比能源使用量的增速率快一些。

圖1：各種來源的初級能源供應及2030年預測值 （圖片來源：《全球環境展望4》 p. 176）

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酸化和廢棄物的威脅

使用能源的衝擊可以在三個層面作分析：地區、國家和全球。雖然化石燃料的燃燒所產生的污染及由此產生的酸雨，確實已經造成在歐洲和北美的森林，湖區及土壤的環境衝擊，但其對生物多樣性的影響並沒有1987年時所預測的那麼嚴重和廣泛。歐洲和北美的污染物排放控制已經扭轉了酸雨增長趨勢，但世界其他地區，特別是亞洲，現在卻正面臨酸化的威脅。火力和核能發電會產生廢棄物處置問題；使用太陽能電池也如此，電池中的重金屬會污染土壤。能源使用的間接影響包括自然資源的過度開發以及藉由全球貿易而促進了外來物種的入侵範圍。而促成這兩項間接影響的主因，其實是廉價和易獲取的交通能源。

貧困人口的能源供應

基於生物多樣性的能源包括傳統生物質能和現代生物燃料。生態系統提供相對廉價和易獲取的傳統生物質能源，因此它們對貧困人口非常重要（圖2）。如果生物質能源受到了威脅，如一些國家森林砍伐極度嚴重，那麼減少貧困將變得更加困難。薪材的利用能引起森林的砍伐，但是薪材需求也能鼓勵人們植樹，在肯雅、馬里和其他發展中國家就是這樣。一個負面的例子是，非洲撒哈拉沙漠以南地區和薩赫勒（Sahel）地區荒漠化的部分原因是生物質燃料的需求。

圖2：12個發展中國家的城市地區收入和能源利用之間的關係 （圖片來源：《全球環境展望4》 p. 177）

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氣候變化的衝擊

以上所列影響，比起能源利用所產生的氣候變化的潛在影響，都是相對較小的局部性影響。氣候變化導致了物種類別和行為的變化，結果影響了人類福祉，包括改變了人類疾病分佈規律和增加了外來物種入侵的機會。受影響可能性最大的物種是那些稀有或受到威脅的物種、遷移性物種、極地物種、基因貧困型物種、邊緣種群和特異物種，包括僅棲息在阿爾卑斯山脈地區和島嶼的物種。某些兩棲物種的滅絕與氣候變化有關，而最近一項全球研究預計，15%～37%的區域特有物種可能將在2050 年之前滅絕。

氣候變化也對整個生態系統產生影響。2000 年，世界27% 的珊瑚礁退化了，部分原因是水溫的上升，這也是導致1998 年與氣候有關的珊瑚漂白現象（coral bleaching event）的最大單一原因。但也有報告顯示，部分珊瑚正在恢復中。預計地中海盆地、美國加州、智利、南非和西部澳大利亞地區的地中海型生態系統將因為氣候變化而受到重大的衝擊。

圖3：燃燒木材是貧困地區能量取得的主要途徑。 （圖片來源：http://en.wikipedia.org/wiki/Biomass）

參考資料：
1. United Nations Environment Programme 2007: Global Environment Outlook – environment for development (GEO-4). （中文版：聯合國環境規劃署2007：《全球環境展望4 ——旨在發展的環境》），第五章。（http://www.unep.org/geo/GEO4/report/GEO-4_Report_Full_CH.pdf）
2. 維基英文百科：Biomass （http://en.wikipedia.org/wiki/Biomass）
3. 維基英文百科：Biodiversity（http://en.wikipedia.org/wiki/Biodiversity）