藻類與酸雨 海洋大學養殖系

陳衍昌  

   微藻(Microalgae)是構成食物鏈(food chain)最基礎的位置,其為小的浮游性動物(planktonic animals)的主要食物,例如橈腳類(copepods)及磷蝦(krill)Eupausia superba而後者至少是二十種以上的魚類之主食,亦是三種海豹(seal),鳥類(包括企鵝)及五種鯨類的食物來源(Cooper, 1996)。
  由於臭氧層破洞(ozone holes)的擴大,造成紫外線的強度增加,因而使得這些微藻降低了它們的光合作用率至正常的一半。另外過長的光照亦會使得一些較弱小的微藻產生突變,這些突變最後造成微藻的死亡。
  在海洋中有一種較不受魚類歡迎的微藻稱為棕囊藻Phaeocystis pouchetii(定鞭藻門,定鞭藻綱),此藻會分泌一種化學物質(丙烯酸)使得魚類不敢接近它們。這些藻類亦會分泌一些膠質於細胞外,以保護它們不受紫外線之傷害。因此,當人類因製造污染而使得臭氧層破洞擴大時,使得大部份的微藻因紫外線的照射而無法生存時,卻使得這些不受歡迎的棕囊藻,因不需和它種藻類競爭而得以大量滋生,當這種藻類大量繁衍,即成為所謂的水華(blooming)。水華浮在水面上遮蓋了大部分的陽光,就造成更多的底棲性及一些浮游性藻類無法生存,例如矽藻等。而這些矽藻就是構成食物鏈基礎的主要微藻類,也就是海洋中主要的初級生產者。   雖然在公元2000年前要全面禁止CFCsChlorofluoro carbons )氟氯碳化物,但這是否來得及阻止海洋中水族生態的一大浩劫?事實上此一浩劫應絕對不小於目前人類正逐漸增加的致死性皮膚癌(lethal skin cancer)。
  除了人類的污染造成臭氧層的問題外,亦加強了溫室效應,此效應會造成海水較以往不尋常的蒸發,在某些地區會造成海水鹽度的升高。有一些微藻為了要適應海水鹽度的上升,會分泌一種化學物質稱為二甲基硫酸(DMS, dimethyl sulfide)來保護自己。當這些藻類被其他生物捕食或死亡後,其二甲基硫酸就進入海水中,然後再擴散入大氣層中。此種效應可以幫助降低地球表層的溫度,因為當二甲基硫酸進入大氣層,它馬上會氧化成甲基磺酸(MSA, methane sulfonate)顆粒。這種顆粒是形成雲顆粒(cloud particles)的一種凝聚中心(condensation nuclei)。科學家已證明當海水中有大量甲基磺酸存在時,雲顆粒便會增加(Monastersky, 1987)。
  會釋放二甲基硫酸的微藻類例如:一種球石藻類Coccolithophorids(定鞭藻綱的一個種類),游藻類,如扁藻(Tetraselmis sp.)其為一種優良的餌料生物,以及一些矽藻類,例如骨條藻Skeletonema costatum (蝦苗的主要餌料),小環藻Cyclotella sp. 三角褐指藻Phaeodactylum tricornutumAckman, et al. 1996)。另外屬於定鞭毛藻類的棕囊藻亦會分泌二甲基硫酸。這些似乎表示海洋微藻為了抵抗地球不斷的增溫的一種自力救濟吧。
  微藻為了適應地球之溫室效應而分泌二甲基硫酸,最後氧化成雲核。然而,此種帶有硫酸的雲核雖然可以遮蔽太陽,以降低水面溫度,但雲如果轉變成雨,因硫酸之存在而常造成酸雨,因此除了空氣污染會造成酸雨外,在台灣沿海常有的酸雨是否就是由二甲基硫酸而來的,可能性相當高。即使此種酸雨確是由微藻所造成的,但是始作俑者當然是由人類的污染所引起的!

參考文獻:
Ackman,R.G.,Tocker,C.S & McLachlan.,J.M.1996. Occurrence of     dimethyl-
β-propiothetin in marine Phytoplankton. J.Fisheries Research Board of Canada 23:357-364

Cooper,V.C.1996.Ozone holes, gaia and algae.In:Microalgae Riversids Books N.2.pp.164

Monastersky,R.1987.The plankton-Climate connection Science News    132:362-365
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