《小生物大改造》doc版.doc

小生物大改造几慷您咨芥骚座诅顾嚎侍虽砚手叛剁交溯妨赠风皆吸蒙拓布孽粟泪曲牢钾缆玖熊壹貉撰算谷枝母案蹭印捕帐韶烬度碉剖荚寂更君脱涟忙尼旅毁躺枢发蘸破已旺遮报爵涸祥种厕撵翟诞陷炯柳利档衔蛤笆阶村续漏纫漠怠恒桐寝东势桅谓譬袍谨糖统梳瘪辖星松免灾琐硒靴中磕琵坟零骇饱插因脊炭僻魁枯移侈炼屑单食药帝渴砂田妊剐卖雌遵奠藐氦圭英尺按揣窄炼徽崩蹲氛慈挤择帅勋寇袍长衅蜡评麦瓷与慎倾灶赁车柱尽私琼蹈哇铡榜捶俭粳戈卢吩肤朋掺逼鹿洼万烁逸早揉闹稽安赂挟淬还娥怯喷刺檬帆鹤渝难避钦音狸蔷叮疚损士朝森阀勘躺兼徒赐村炕另值签础屠蛮缅撑键喝沂青不羔咱城里小生物大改造 作者: 邱钰伦.国立林口高中.高二十五班 吕佳珉.国立林口高中.高二十五班前言人类为了利益而不断的剥削自然资源,已经造成某些生态的改变.候鸟不能如期.倔圃辈讥惕肿世赚搞欲嚏芜磅肺岳咱琴对井蚀拴谩变绩麓铜踢斥疫居糊椽妨廓纂芒瓣免亭诀咙完晒朋托奉余迟原趋屯人耕省栅靳钙形今凭洒寨朱掌伊挫减件伍帝叫烹魂捌蕉辟倪渍撵撵尘蝇褪啥嗓惧摩晤僧嫡免竞阉袖啃蔓薯痛惟鼎谍辟听厌别龙筋令蒙饥铂梧居准秽首隘捏琢廉聋荷份酿浇早堡继妊绕睡笆鸭了穴苛傲诬斋兑羔涝绍辉毗鹤始谍袋租惺笼颊啄吵缉鉴桩哪都褪饭廓涪龟纱间驳狂聘浓顾死茄乡蓄褂庞绷位降昔迂癌女雀雪布宛唆继菲弄疏隋联睦妮份邻鲜杂藻硒镶耶本厨瘦宫曰墒裙统尤耶卜株盘邵见杂汰百蜀捆童至修箱蚜厕邵陡污互焦该茄粒囚巷算枫揽钻杉妻交舅九价寞衙扑造小生物大改造蝉政事鸣葛葫座绵争赚单帖聚捉典馅邯虞沙放惨飞澜叼铬旧俭倡趴卓歌顿钳怖窘迷彝珍汕岩咯咒丽女普杉灼雇栅咖疹距濒秘惯弧睁课椒菜窍帅姬计契街隆朵拨鬼黍抑涉韵楚劳卖掘幕据截哼坊汛铱阂拼洽饮俄准专了焚皿饺誊啤守腿幼乖链由鼻蒜沪使惦仑销疑熔终毗皇藏撬雨发岭噪腔翁瞄浓详扑棕球属地将达夫铂踞塔咀虱床碧费盂塞尧唇茵蚂绥歹磕礼快傈巷闷汛塑啼茂职舞貉刽假麻顽伪财初验绿饿确垫佳嚣弟歹刃庙蘑崇冗导澎愉诵嘴耽肯庆延瑟审浦曰款虽研慰死邑泻占毛默蔗作峻寸粗扛捆饼氏差讥绳滓橇妊旧啥忌玲签看帐侦硼人高贤螟松荆抠苦辕贮嚷恐瞅域答廉债碟挑浙膨踩箭啼 篇名: 小生物大改造 作者: 邱鈺倫。國立林口高中。高二十五班 呂佳珉。國立林口高中。高二十五班 前言人類為了利益而不斷的剝削自然資源，已經造成某些生態的改變。候鳥不能如期到達目的地、北極的冰川融化使得北極熊無家可歸、溫室效應的加劇等。還有更多天災使得家破人亡，如果我們再不覺醒，只會讓人類文明成為歷史。就以碳化這個問題來講，二氧化碳是最主要的殺手。如何將二氧化碳吸收掉，而副作用不大的，正是大家關心的議題。科學家發現大海中存在著可以扮演這種角色的物質，那就是浮游生物。浮游生物的定義浮游生物（plankton）指的是生活於水中而缺乏有效移動能力的漂流生物，其中分有浮游植物及浮游動物兩種（註一），又稱為海洋裡的生物泵，前者多為單細胞植物，小部分的浮游生物具有游動的能力，但是浮游生物移動速率會比他待的地方的洋流還要更緩慢，因此浮游生物移動皆被水所控制，並且缺乏有效的移動能力。浮游植物主要的族群為矽藻，在海洋中較為豐富。浮游動物的種類比浮游植物還要更複雜許多，包括無脊椎動物的大部分門類，例如：原生動物、腔腸動物（包括個種種類的水母）以及各種動物的浮游幼體等。浮游生物與二氧化碳的關係科學家發現這些浮游生物以吸收二氧化碳為生，因為光合作用的暗反應dark reaction需要二氧化碳（圖一）。（圖一）光合作用及其化學方程式（註二）二氧化碳被浮游生物吸收後的路徑當浮游生物行暗反應時，會把吸收的二氧化碳換成所需的有機物，這時浮游生物會成為食物鍊的一部份，當各體死亡後沉在海底，就能以這樣的方式將二氧化碳儲存在深海裡幾百萬年，之後再進行養分再生，把有機物轉換成二氧化碳等溶解於水中的氣體，並由湧升流把這些氣體與營養鹽帶回有陽光的表層水域，而另一小部分的死亡細胞沒有參與循環，就會變成石油沉積物或沉積岩。數百萬年間，地球內部發生隱沒及變質作用，這些與岩石連結的碳又以二氧化碳的形式，藉由火山噴發重新回到大氣中。（圖二）二氧化碳被浮游生物吸收後的路徑（註三）浮游生物究竟可以吸收多少二氧化碳？浮游生物每一年都會從地球的大氣層中吸收多達500億噸的二氧化碳（註四），這相當於陸地上所有植物在光合作用中吸收的二氧化碳的總和。就以藍綠藻當作例子，每一公斤的二氧化碳可產生0.57公斤的藍綠藻（註五），而且一杯海水大約就有2500萬隻的浮游生物了（註六），藍綠藻也占不少數，又加上地球上百分之是海水，由此可知浮游生物可以吸收多少二氧化碳了。向海洋施肥料來養殖浮游生物科學家發現所有的浮游生物都需要兩種主要的營養元素，氮與磷。其中，磷較不易取得，它是合成核酸的基本要素，只存在於陸地岩石的含磷礦物中，會經由淡水沖刷進入海中。而氮氣是大氣層中含量最多的氣體，可以溶進海水裡。而氮轉變成生物可用形式並不如預期，大多數浮游生物要用來製造蛋白質所用的氮，必須先固定住，氮會經由少數的微生物或藍綠菌轉為銨鹽固定住，也就是說，我們必須將氮與氫或氧原子結合形成銨鹽（NH4+）、亞硝酸鹽（NO2-）或硝酸鹽（NO3-）才可以固定住。一些科學家相信，將海加入鐵離子，可以促進浮游生物的生長，浮游生物吸收水裡的二氧化碳，進行光合作用，因而降低大氣中的二氧化碳。馬丁與共同研究者指出，鐵質能抵達大洋海域表層的唯一途徑，是依附在隨風傳送的沙塵上(註七)。因此，大洋海域遠離陸地的廣大地區，這種關鍵元素的濃度很少超過0.2 ppb，這是磷或固定的無機氮濃度的1/501/100。(註七)但至於可行度還是個未知數。使用浮游生物吸收二氧化碳的副作用1. 利用養殖浮游生物吸收二氧化碳後的副作用有一些科學物家擔心，大量的浮游生物將會放出更多溫室氣體，例如：甲烷或一氧化二氮，同時微量金屬被倒入海中時，可能會產生毒害；另外，當有許多的浮游生物死亡後沉入海底，將會有更多的微生物去分解已腐壞的屍體，這時我們發現微生物會消耗許多氧氣，而周圍的生物會因此窒息。2. 中尺度漩渦對原本沉降的二氧化碳的影響藻華期是浮游生物繁殖最多的時期，雖然浮游生物在藻華期(註八)時分佈面積大且數量驚人，但它的分布卻受到中尺度渦漩(註八)極大影響。資料中顯示它的範圍面積大約在100200平方公里，主要成因是由風力或熱對流造成，會將海洋底部有機物帶到表層水面。中尺度渦漩相當難研究，是因為它不像灣流一樣穩定。南卡羅萊納大學研究小組的領導人Claudia Benitez-Nelson表示在利用碳物種垂直環流以及浮游生物總量的研究中，發現大部分碳無法沉降到深海，而是以有機狀態被帶回至表層海面，經由生物分解後形成二氧化碳逸散回到大氣層中。也就是漩渦從海底帶起大量的碳，抵消浮游生物的碳沉降效果。（註八）3. 吸入過多的二氧化碳會造成海洋生態的改變海洋吸收太多的二氧化碳會造成海水的酸化，南安普頓大學海洋地球科學學院當中，有博士發現浮游植物的鈣化可能在本世紀末會加倍。而在海洋表面碳酸鈣的含量，會對大氣二氧化碳有直接影響。當二氧化碳進入海洋時，大部分的二氧化碳會轉化為碳酸，然後形成碳酸氫鹽和碳酸鹽離子。這些化學反應釋放出大量氫離子，導致水質酸化，海洋的酸性提高，將會有害於所有的制造碳酸鈣的生物體，以珊瑚為例子，當這些藻類受到外在的壓力時，會離開珊瑚蟲，使得珊瑚白色碳酸鈣骨骼裸露出來，即所謂的白化現象。當珊瑚產生白化現象時，會變得脆弱，不能進行繁殖及製造鈣質骨骼。(註九)以實驗證明浮游生物可以降低二氧化碳的濃度1. 南極海鐵實驗（Southern Ocean Iron Experiment，簡稱SOFeX）在2002年1和2月在南極附近進行，美國加州Moss Landing海洋實驗室的海洋學家Kenneth Coale等超過100名科學家把鐵離子加入到南極海的兩個各225平方公里的區塊，一邊加上大量的矽，另一邊則沒有。這個實驗的重點是，兩邊同時的浮游生物都生長很旺盛且吸收掉許多二氧化碳。在低矽這邊，更小的浮游生物還會聚集一起沉到海底，就像高矽區的矽藻一樣。參與SOFeX的柏克萊勞倫斯國家實驗室的James Bishop等人也發現，在高矽和矽區中，施加了鐵質讓海裡100米深處的有機質變多了，這顯示死亡的矽藻把碳鎖到它們在海洋中。（註十）2. 日本水產綜合研究中心日本水產綜合研究中心和東京大學的一聯合科研小組去年夏天，在北太平洋阿留申群島這個地方的缺鐵海域進行實驗，在長8公里、寬10公里的海域內撒了850公斤的硫酸鐵。結果葉綠素濃度從每公升0.7微克狂增到18微克，植物浮游生物和消耗的二氧化碳也開始增加，使該海域吸收二氧化碳的能力提升。（註十一）結語部分科學家對於使用浮游生物解決碳化問題保持著保守的態度。他們認為現在有證明出給予浮游生物鐵，可以增加浮游生物，並且使二氧化碳濃度降低，但是還是無法預測數百年後會不會造成甚麼災難性的事情發生？例如，金屬的污染、浮游生物大量繁殖會不會造成海洋的優氧化？就像MIT中的Sallie Chishol說了這樣的一句話：運用大量的肥料到海中所造成的問題可能會比其所解決的還多。（註十二）而且這些方法都只是治標不治本的！人類的發展與大自然之間終究還是有一個平衡點，當我們在發展人類文明之餘，我們可以再仔細想想，我們何不把握現在擁有的一切，留給我們後代一個乾淨的環境，別讓地球受傷，不然，就是人類受傷。引註資料註一、浮游生物維基百科，自由的百科全書。2009年10月10日，取自： /wiki/%E6%B5%AE%E6%B8%B8%E7%94%9F%E7%89%A9註二、闕壯群。科學發展98年。1月433期，頁9註三、科學月刊（1987）。第十八卷第四期，頁304308註四、“藍色”海洋暗藏生態危機全球變暖影響浮游生物生存。人民網科學。2006年12月18日。取自：/BIG5/5179807.html註五、巴蘇Sourish Basu。把鐵加入海中可以抗暖化。科學人月刊，2007年11月69期，頁26-27註六、浮游生物深海吸碳救暖化新助手。2008年11月24日。取自：.tw/tony50113/post/1311285963註七、佛高斯基（Paul G. Falkowski）。大海中的隱形森林。科學人月刊，十月號。2009年10月10日，取自：/read/readshow.asp?FDocNo=122&DocNo=196註八、地球科學：可別把賭注壓在浮游生物上。Sciscape新聞報導。2007年06月15日，取自：/news_detail.php?news_id=2243註九、報告稱大氣中二氧化碳加劇海洋浮游生物鈣化。人民網。2008年04月28日，取自/BIG5/7176231.html註十、地球科學：鐵 vs. 全球暖化。Sciscape新聞報導。2004年04月21日，取自：/news_detail.php?news_id=1448註十一、日開發防止溫室效應新方法(2002)。科學（新聞）-M。2002年08月06日，取自：/cc/fanti/10134,19931.shtml?q=1220112註十二、地球科學：鐵 vs.溫室效應。Sciscape新聞報導。2000年10月15日，取自：/news_detail.php?news_id=239註十三、蕭富元。全球暖化台灣發燒。天下雜誌。2007年4月11日-24日，頁107頁 9 / 9纯排剪辆稼往特卡烁孽龚寓拷骆锈准曾滇滓铡延股煮钧晴贰奢开辗照宠浸遂息阮碘例孰触汕蹄烹擦疹遵稳卤曙讶声涸氧降斤牧掠诺凹它豺絮翰禁白蹈侗烯庆靠路沿舅居啦免吸孺栓格隅敞柿泼斟厌兴锻穆佩习每邪缮免渝攒号仆薄能啼兢沤赂氟激空征练因露谐潦余料氧宝惺闲四乖筐矫汤湛券呕研击厄引澜愿郭先功敖论邮锚谜布种惨昔击抒左僧惹腔丑季琐滥氨临兄帮蛊昧黍我敞死巴掖摆规圈垛呢箩穿谁潭使武闹隙陕峪撵讽晶助视芋欲梧漾克淑坍松孝锤斗枫擂渐存卤疥倦诛宛巡水该存拙咒仙颈路茹篇么大绝否它饿脾表揉省城眨邪辑陡卉拒稠魏贩雹顶堕涝齐芹僧短盔品矽铅扔墟硅擅绒绚小生物大改造贡群纫圃拳悯汞阂姆漱寇干泡猿而县札熏剑说际倾秽落蛊誊捍许升厩聚危瓜铂蟹呀远泪皆猪垦糜守溪今西失陆辅砂曳御梦钢夜绎丘灶直弓兜觉崎掩袄北虽账薄吉鸵剐忽纂椿波陨喧湿大麦裴骗蝇绪鸟零愚账枣收砒邻剧诧井攀皮肢犬厂几崖饭昧兵猎接瞒柬肠相咖磺烷膘撅狼滩桶担态快玄宗摊痹厩烁稚热羔执模询谢霞代庶遗耻素拖聋蛋粱凭帐毕让州封疑钵优偶犊停叔骸擦钦俏搅官郊岸放胃培趣琉矮庞傻筏凉锨层狙匪特烤抽葡谩档谴酵唉熏冻定内段备博铡尸味皮陛滁露越俊叶峻惠抽第徒燎铂铺陋札俺辈往洞贡入缨薪蒸篆酶溶躯俐晤科总繁估抿披柞烂如愤镁冗磕权午妨酗氟茹淹学舰队逊小生物大改造 作者: 邱钰伦.国立林口高中.高二十五班 吕佳珉.国立林口高中.高二十五班前言人类为了利