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东沙环礁国家公园海水二氧化碳系统之时空变化
| 计画期程 |
2013-05-31 ~ 2014-05-30 |
| 计画名称 |
东沙环礁国家公园海水二氧化碳系统之时空变化 |
| 学 校 |
国立台湾海洋大学 |
| 研究人员 |
刘亭之 |
| 指导教授 |
周文臣 |
| 关 键 词 |
海洋酸化、东沙环礁、珊瑚礁系统 |
| 摘 要 |
珊瑚礁系统是对海洋酸化极其敏感的海域，了解其碳化学特性有助于厘清其受海洋酸化的影响程度。东沙环礁是我国少有的海洋型国家公园，近年来虽已有科学家针对其环境生态进行调查，但有关其碳化学特性之研究仍付之阙如。为弥补此一缺憾，本研究于2013 年夏、冬两季于东沙岛周边海域、小潟湖及环礁潟湖进行海水碳化学特性的调查（冬季时，受限于恶劣天候，无法进行环礁潟湖之采样）。研究内容包括，溶解态无机碳（DIC）、总碱度（TA）、酸碱值（pH）、二氧化碳分压（pCO2）和海水碳酸钙饱和度（Ωara）等。研究结果发现以海草床为主的小潟湖，夏、冬两季皆为大气二氧化碳的汇(sink)，主要因海草床于白天进行光合作用吸收大量二氧化碳，导致水体中pCO2 降低。东沙岛周边海域碳化学参数的空间分布特征，与海草的生长密度有良好的对应：海草密集分布的区域（东沙岛西岸、北岸、小潟湖内），呈现pCO2 和DIC 的相对低值以及pH 和Ωara 的相对高值；反之，海草分布稀疏的区域（东沙岛东岸及南岸），则出现pCO2 和DIC 的相对高值以及pH和Ωara 的相对低值。此结果显示，海草生态系的净族群生产作用主控了东沙岛周边海域碳化学参数的空间变化。而环礁潟湖内珊瑚礁生态系部分，夏季时为大气二氧化碳的源(source)，主要因珊瑚行钙化作用，释放出二氧化碳气体，导致水体中的pCO2 增加。环礁潟湖内碳化学参数的空间分布特征，与珊瑚的生长密度有良好的对应：在珊瑚密度较高之北环礁，呈现pCO2 的相对高值以及pH、TA 和Ωara 的相对低值；反之，在珊瑚密度较低之南环礁，则出现pCO2 的相对低值以及pH、TA 和Ωara 的相对高值。此结果显示，珊瑚礁生态系的净族群钙化作用主控了环礁潟湖内碳化学参数的空间变化。海气二氧化碳交换通量的计算结果显示，东沙海草床一年约可吸收288 公吨的碳，远较前人以海草生产力所推估的718 公吨为低。推测海草透过光合作用所固定之二氧化碳，在死亡后会分解并将部分二氧化碳重新释放回水体，因此最后能真正吸收的碳量会较以生产力直接估算的结果为低。此外，由本研究的结果可推论，若海草生态系所产生之高pH、Ωara 的水体可进入环礁生态系，则海草床的存在或可减缓海洋酸化对东沙珊瑚礁可能的负面冲击。 |
