# 海科概_課程筆記_生物4
## 深海底棲生態系/海洋生物資源利用與保育
:::info
課程名稱：海洋科學概論 (Introduction to Marine Science)
授課教師：魏志潾老師(台灣大學海洋研究所副教授)
上課時間：109-2學期
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> 最後更新：2021/06/21[color=#20b2aa]
> [name=陸子鳶][time=Mon, Jun 21, 2021 10:53 PM]

###### tags: `109-2` `筆記`

:::warning
<font size=4>**更多相關內容：**</font>
**[期末範圍總覽](/DrfkJBvLSF-4OxC8pIt4SA)
[化學4](https://drive.google.com/file/d/1KkerJGUID1pjoqR_aksKA1TjZy-nYsE8/view?usp=sharing)、[生物1](https://drive.google.com/file/d/17jVJYxSbKLJ20hKD3k8cciF4Kg2c_nzr/view?usp=sharing)、[生物2](/6U5a6HoXTamsDL2zI4i-MQ)、[生物3](/s2oxn7p0Q8mD8Knia622mA)**
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:::success
**<font size=5>重點整理</font>**
1. 台灣週遭是**地形多樣性熱點**，課本上有台灣就有
2. 如果**繼續過度捕撈**，大概2048就沒魚吃了(›´ω`‹ )
3. 台灣的漁業執法**成本不夠**，所以執不起來
4. 最底下**海洋資源保育**那邊，有老師說他會考的部分<font size=2 color=#6C6C6C>
這是他教四個禮拜以來，唯一直接說會考的東西</font>
5. **一句話總結每個生態系**<font size=2 color=#6C6C6C>
海底峽谷：擾動後，體型越**小**越易恢復
海底山：**冷水珊瑚**沒有共生藻
深海平原：**錳核**&北太平洋震盪
深海海溝：下去**很貴**。
深海熱泉：化學自營菌，**硫化氫**
深海冷泉：泥火山，**甲烷**
鯨落：鯨魚可以**吃很久**，大概50年。
沉木：沒什麼東西能吃木頭
</font>
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### 【深海底棲生態系】
:::spoiler **底棲生態分區_近岸、遠洋**
>此段是複習
>快捷٩( ‘㉨’ )و：[上週全篇](/s2oxn7p0Q8mD8Knia622mA)

海床上大多覆蓋了**柔軟的沉積物**

- 近岸(200以上)
- 沿岸
- 大陸棚
- 遠洋
- 大陸斜坡：漸深帶(200~4K)
- 深海帶(4K~6K)
- 深淵帶(6K~10K)

>主動邊緣：有板塊活動
>被動邊緣

>台灣板塊構造
>東南：菲律賓海板塊
>西北：歐亞板塊
>>東北：菲隱沒到歐底下：琉球海溝
>>西南：歐隱沒到菲底下：馬尼拉海溝

>台灣週遭是多樣性熱點，課本上有台灣就有

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:::spoiler **海底峽谷及海底山生態系**
離陸地最近

#### 海底峽谷
- 海底峽谷到底有多大呢？
- 大的比美國大峽谷大很多歐
>影：[海底峽谷起源模擬](https://youtu.be/reftYMyjoI8)
>地質鬆動使邊坡崩塌、土石流→繼續侵蝕

- 台灣週遭的海底峽谷
- 西部：澎湖
- 南部：壽山、高雄、高屏、紡寮、虹彩
- 東部：台東、秀姑巒、花蓮
- 北部：棉花、北棉花

- 台灣最大：高屏峽谷
- 玉山山脈/馬尼拉海溝
- 延伸超過260公里
總高度變化超過9000公尺
- 海底地質災害→破壞底棲生物群聚
有機物質進入深海的主要通道→滋養深海系統
- 地形像蜿蜒的河川

- 擾動：會降低峽谷生物密度和多樣性
- 2009莫拉克颱風，引發高屏峽谷濁流，類似海底土石流
- 2006屏東大地震，引發海底山崩，造成40處海底電纜斷纜
- 重力流時速最高可達72公里
- 潮汐驅動的內波 @ 台灣灘、恆春海脊
- 強底流會侵蝕海床，對底棲生態造成長期影響
- 峽谷的生物密度、生物多樣性>斜坡
但擾動的峽谷就比斜坡少很多
- 影響生物體型大小：小體型較易恢復
生物體型大小影響所有的生物過程

#### 海底山
山頂適合珊瑚生長

>深海橘鱸，20~50歲性成熟，平均可活150歲

- 底棲生物群聚
- 海綿床
- 珊瑚花園
- 海百合
- 巨型有孔蟲

- 深海珊瑚(冷水珊瑚)
- 無共生藻
- 石珊瑚、竹珊瑚、黑珊瑚、水螅珊瑚、海筆(單體珊瑚)
- 黑珊瑚是因為中軸骨是黑色
- 影：[深海珊瑚花園](https://youtu.be/0ksdjJMWIpE?t=74)~~<font color=#a9a9a9 size=2>燈光美氣氛佳的短片</font>~~
:::
:::spoiler **深海平原及海溝生態系**

#### 深海平原
大多軟底質，沉積物以生物殼體組成

- 常見生物
海蔘、海膽、項鍊海星

- 錳核：深海黃金
- 鋰電池
- 含銅鎳鈷錳
- 相較於陸地開採，碳足跡更低
- 但錳核區為生物熱點QuQ
- 影：[太平洋錳核區的生物多樣性](https://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/18ccz/welcome.html)

>影：[海豬](https://youtu.be/r9no6XFOG08)：他們長的好可愛歐//會群聚，會被別的生物當屏障

>影：[加州深海平原縮時](https://youtu.be/bxL3Q3kVMt4)

- **北太平洋震盪**
<table>
<tr>
<td></td>
<th><center>壓力差</center></th>
<th><center>西風</center></th>
<th><center>湧升流</center></th>
<th><center>基礎生產量</center></th>
<th><center>沉降的藻類碎屑</center></th>
<th><center>相關現象</center></th>
</tr>
<tr style="background-color: #FFECEC">
<th><center>正</center></th>
<td><center>大於平均</center></td>
<td><center>強</center></td>
<td><center>多</center></td>
<td><center>強</center></td>
<td><center>多</center></td>
<td><center>反聖嬰現象</center></td>
</tr>
<tr style="background-color: #ECF5FF">
<th><center>負</center></th>
<td><center>小於平均</center></td>
<td><center>弱</center></td>
<td><center>少</center></td>
<td><center>弱</center></td>
<td><center>少</center></td>
<td><center>聖嬰現象</center></td>
</tr>
</table>

- 如何證明北太平洋震盪：北太平洋震盪指數
- 生物量亦隨有機碳通量，進行**季節**與**年間**變化

#### 深海海溝

- 1960挑戰者深淵：Bathscaphe Trieste
- 下潛大概花了5小時，但只能待20分鐘

- 深淵採樣困難(10K公尺水深)
- 鋼纜長度：船速1節，約需12K公尺長的鋼纜
- 採樣時間：船速1節，需超過10小時
- 巨大壓力：須超過10公分厚的鈦合金製造潛水艙
- ~~翻譯：就是很貴啦~~

- 調查海溝的底棲生物
- 用機器人下去拍
- 影：[底棲生物](https://youtu.be/6N4xmNGeCVU)：超過10K公尺後，就只剩端足類了

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:::spoiler **深海熱泉及冷泉生態系**
化合作用生態系
- 光合：光能
化合：硫化氫

#### 深海熱泉

- 海底熱泉成因
- 海水滲入板塊縫隙
- 海水中的氧和鉀被移除
- 海水中的鈣、硫酸鹽、鎂被移除
地殼中的鈉鈣鉀加入熱液
- 熱液進入地函，此時溫度最高
銅、鋅、鐵、硫化氫加入熱液
- 加入二氧化碳等氣體
- 熱液帶著溶解態金屬上升
- 熱液與冰冷海水接觸→氧化成黑色金屬硫化物(黑煙囪)
- 熱液在地底就跟海水接觸→透明的硫化氫熱液(白煙囪)
特別適合**嗜硫菌**行化合作用

- 熱液相較於海水
- 強酸性
- 可達350度
- 富含硫化氫與金屬(錳、鐵、鋅)
- 但氧、鎂、硫酸鹽都被移除了，所以沒有

- 深海熱泉的種類
- 黑煙囪
- 白煙囪

- 深海熱泉的基礎生產者：化學自營菌

- 深海熱泉生物
- 巨管蟲：沒有消化道，具共生菌
- 魚(Zoarcid vent fish)：白色，約5公分，掠食者，通常不太移動
- 龐貝蟲：非常耐熱，可生活在50℃的水溫，白色毛可防止被熱液燙傷
- 影：[Hydrothermal vents: Explore a bizarre deep ocean habitat](https://youtu.be/JtV-FP212Uc)
>外部連結：[深海熱泉筆記_我的海科概期末心得](https://drive.google.com/file/d/1f9MCKkmjiHZgaDFl1OAPV7RiaQPeyGcQ/view?usp=sharing)

#### 深海冷泉
1. 從海底冒出富含甲烷&硫化氫液體
2. 溫度與海床溫度相同
3. 流速比熱泉慢很多
4. 流速快的→泥火山，噴發溫度也比海床高

- 冷泉的化學合成作用
- 有機碎屑沉降
- 水解
- 發酵作用(因為沒有氧氣)
- 產物：醋酸、氫氣、**甲烷**
- **厭氧甲烷氧化作用**，會產生硫化氫與碳酸氫根
- 硫化氫，被生物利用
- 碳酸氫根，生成石灰岩
- 甲烷會受擠壓而溢出

>影：[恆春泥火山噴發狀況](https://youtu.be/3sVYXpQsl5Y)

>甲烷：比二氧化碳更強的**溫室效應氣體**
>生物消耗大量甲烷→**生態系統服務**
>**甲烷可燃冰**：甲烷含量是天然氣的兩倍到十倍
>>具潛力的礦物燃料

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:::spoiler **鯨落及沉木生態系**
#### 鯨落
大型鯨魚屍體可以支持深海生物50年以上

- 腐食期(2年)：盲鰻、睡鯊→一天可吃40~60公斤
- 機會期(2年)：漣蟲目、殭屍蟲、多毛蟲
- 殭屍蟲：會啃食筋骨加速分解，長得像椰子樹
著床在雌性上才會是雄性(？？？)
與熱泉管蟲相同，沒有口、沒有消化道，依靠共生菌(在根部)
共生菌可分泌酵素，加速鯨魚膠原蛋白與膽固醇分解
- 硫化期(50年)：透過硫酸鹽還原反應，會產生硫化氫
- 化石期(百年)
#### 沉木
樹木沉到海中

和鯨落很像
但**很少**海洋生物**可以分解木質素**
可以的就會是先驅物種(某些貝類)
之後他們會吸引掠食者過來
生物需氧量增加→缺氧。
有機物分解釋放出硫化氫→支持別的生物群聚
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### 【海洋生物資源利用與保育】

:::spoiler **海鮮：海洋食物資源**

人類九成吃的海鮮是魚，剩下一成是蝦蟹貝類
以熱量而言，2009海鮮約0.68%，2050：1.09%
以蛋白質而言，2009海鮮約3.75%，2050：6.16%
:arrow_right:**亦即海鮮越來越重要**

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:::spoiler **全球漁業概況簡介**
- 全球漁獲逐年成長
- 1970年後成長趨緩
- 增加最多的是大洋魚類
- 全球約有6.6~8.2億人口靠漁業維生
>但水產養殖急遽成長

- **難道於越捕越多嗎？**
- 漁撈壓力逐年增加

- 全球漁獲分布
- 平均漁獲、混獲都在大陸邊緣最多
- 混獲：非目標物種的雜魚，通常會被丟掉
- 鯊魚魟魚：印度西太平洋最多
- 鮪魚旗魚：中低緯度最高

- 漁業對海洋生態系的影響
- 底拖網混獲多→被丟棄
- 底拖網對棲地破壞
- 因鯊魚被捕捉，魟魚失去天敵，氾濫
- 鮪魚旗魚因過度捕撈，多樣性逐年遞減
- 從大魚撈到小魚→**向食物網底層捕撈**

- 魚體重與繁殖力成指數關係
- 體型越小，繁殖力越差，族群量就越難恢復

- 2048年無魚可吃？
- 多樣性持續衰退
- 依外插法得2048可能會沒魚可吃
:::
:::spoiler **台灣漁業概況簡介**
- 台灣鯧、印度鯧→魚目混珠
影：[新聞：台灣鯧v.s.印度鯧](https://youtu.be/AmNh5Ii5JNo)：BTW,有黃點就是放很久

- 2019台灣漁業生產圖
- 大部分是養殖漁業
- 沿岸漁業(小於12海浬)比例不高
- 近岸(12~200海浬)、遠洋(200海浬+)占捕撈大多數
- 按照年分，遠洋增加，近岸減少，沿岸差不多少
- 只比較沿岸和近岸，會發現台灣的近海魚枯竭了
- 可能造成枯竭的原因
- 底拖漁法
- 最主要的問題是執法未落實
- 海上執法難，距離、有無捕撈作業、中層與底拖在海面難以判斷
- 深海底拖對環境破壞嚴重
- 珊瑚為受破壞覆蓋率：52%
- 破壞後：3%
- 持續破壞：0.12%
- 相當於在海床上犁田OAO→降低地形歧異度
- 會降低底棲生物多樣性&生態系功能
- 氣候變遷
- 海岸棲地破壞
- 環境汙染

- 東港第一鮪
- 2001開始屏東東港鮪魚文化季
- 條件很多
- 台灣近海
- 180公斤以上
- 還有好多
- 2009魚比人多→近年人比魚多
- 魚獲量從1999開始逐年下滑，2020回升
- 不到過去的1/10

+ 市面可見大多是北方黑鮪
重金屬(甲基汞之類的)很多，每週不宜逾5片
+ 違法魚翅、被割鰭的幼鯊→被歐盟列黃牌(警告)，直到2019解除
+ 龍王鯛事件 ~~<font color=#FFB5B5 size=2>媽的低能兒</font>~~
+ 食物鏈潟流效應Trophic Cascade
掠食者(龍王鯛)間接對生產者(珊瑚藻)產生正面影響。
>這裡底下有一張我用'mermaid'畫的圖，在這個頁面跑不出來，我很不爽。
>圖就長上面那樣，可是變成我要截圖貼上去，我很不爽。

graph LR
A(掠食者_龍王鯛)
B(草食者_草食魚)
C(基礎生產者_珊瑚藻)
D[-]
E[-]
F[+]


A---D-->B---E-->C
A---F--->C

style A fill:#FFF3EE,stroke:#D94600,stroke-width:2px,color:#D94600
style B fill:#FFF3EE,stroke:#D94600,stroke-width:2px,color:#D94600
style C fill:#FFF3EE,stroke:#D94600,stroke-width:2px,color:#D94600
style D fill:#AE0000,stroke:#ffffff,color:#FFFFFF
style E fill:#AE0000,stroke:#ffffff,color:#FFFFFF
style F fill:#0066CC,stroke:#ffffff,color:#FFFFFF

- 捕大鯊的潟流效應：魟魚大量增加，扇貝大量銳減
- 台灣特有：寶石珊瑚
沒有共生藻，喜歡水流強&硬底質的海底山或峽谷
生殖力低，自然死亡率低，族群替換慢→非再生性資源
- 深海珊瑚
- 白珊瑚
- 桃紅珊瑚
- 粉紅珊瑚
- 捕撈方式：重錘後打撈
- **活珊瑚均小於5%**
- 問題
- 非選擇性漁法
- 嚴重枯竭
- 唯一挽救：全面禁捕
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:::spoiler **漁業面臨的問題**
- 漁業三法→與現實脫節
- **預算不足**，管理成本434元/公噸(但美國8000多)
- 沒有專責單位
- 輕忽非法行徑

- 全球都面臨**過度捕撈而逐漸枯竭**的困境，解方：
縮減配額
禁漁、休漁期
設置觀察員
船舶登臨檢查
建立監控
貿易監控制裁
IUU漁船名單
- 漁業政策須漸立於**公正透明的科學基礎**上，並落實管理

:::
:::spoiler **海洋資源保育**
- 設立專責機構
- 協調監測、研究、管理等
- 增加海洋保護區MPA
- 目標2020至少10%海域劃為MPA
但進度大概只有7%
- 最終目標：20~30%列為MPA

>**海洋文化？海鮮文化？** <font color=#FF5151>**期末考會考**</font> [color=#FF5151]

+ 常見>稀有
+ **銀白>有色**
+ 洄游>定棲
+ 沙泥棲性>岩礁棲性
+ **不買遠道而來的海鮮**(耗能)
+ **不買長壽的大型掠食魚**(重金屬多)
+ **養殖>捕撈**
+ 吃素的>吃葷的
+ **食物鏈底層的：底食原則**
+ **不買非永續性漁法的**
>詳細全文請見：[臺灣海鮮選擇指南 Seafood Guide Taiwan](https://fishdb.sinica.edu.tw/seafoodguide/index.html)
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:::warning
**有誤歡迎留言告知，謝謝<3**
**按讚好像可以變錢錢，我還沒搞懂它(´･㉨･`)**
**幫我按✧＼\ ٩( ‘㉨’ )و /／✧愛你**
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<center>
<iframe class="lc-margin-top-80 lc-margin-bottom-32 lc-mobile" data-v-b66e9a5a="" frameborder="0" src="https://button.like.co/in/embed/luziyuan8909/button?"></iframe>
</center>

:::warning
<font size=3>**[上一篇：生物3_HackMD](/s2oxn7p0Q8mD8Knia622mA)**</font>
<font size=3>**[下一篇：期末範圍總覽_HackMD](/DrfkJBvLSF-4OxC8pIt4SA)**</font>
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