2013年9月25日 星期三

三芝---藻礁

前言
潮間帶、位於海洋與陸地之間、棲地環境時而乾燥、潮濕、高溫、低溫鹽分變高、變低等微環境變化非常大。
三芝海岸線:本鄉海岸線長約7.3公里,全部海岸都是岩沙混合地形,沿海岸的後攤部分為沙丘地,寬約有200-300公尺三芝的海邊原本在潮間帶擁有大面積的「咾咕」俗稱「藻礁」。本來我們一直把咾咕稱作珊瑚礁,十幾年前台大戴昌鳳教授在北海岸做研究,正式定名為藻礁。

咾咕古稱「嘍嘓」。
咾咕:咾咕不一定是珊瑚,事實上它叫做「藻礁」。
藻礁就是生物礁的一種,任何生物只要可以堆積碳酸鈣的骨骼,骨骼堆積又夠大,能夠抵抗波浪的構造,就把它叫做生物礁。如果是以珊瑚建造的礁體,就叫做「珊瑚礁」,如果是以藻類建造的,就叫做「藻礁」。這些藻礁主要是由紅藻類裡面的「珊瑚藻」所建造的礁體,當然藻礁上面,還是有一些珊瑚的小群體,由於大多是以藻類為主,所以在生物分類學上,我們把它叫做藻礁。
珊瑚礁和藻礁的分別,兩者在結構上當然有很大差別,像珊瑚成長的速度比較快,建造礁體也比較堅固、堅硬,而藻礁雖然有很多型態,其構造也不盡相同,但普遍來說珊瑚藻都很薄的,薄薄的一層一層疊起來,生長速率就比較慢,根據學者調查,要生長到六十公分的厚度可能需要二千年以上的時間。
三芝附近一直到石門,藻礁的分佈就比較廣,其長度大約綿延十公里,最寬處大概有一百一十公尺,因此一區域的海流比較強,水質污染情況還沒有嚴重惡化,所以生長的狀況還比較好,現在還有部分珊瑚藻礁繼續在生長。(摘自台大戴昌鳳教授研究)
藻礁形成原因如下:
以下摘自農委會特有生物研究保育中心/劉靜榆
「揭開藻礁的神秘面紗桃園觀音藻礁海岸之危機與轉機」

一、基質
造礁的條件首先要有穩定的底質,北海岸、東北角及東海岸多為岩石海岸,苗栗、桃園海岸及屏東林邊溪以南,多段海岸為礫石灘,相較於台灣西海岸的沙質灘地或 大型河口的泥質灘地,這些海岸都提供了穩定的底質。
二、水質
綜觀台灣藻礁分布點,其週邊經常都是沙質海岸或沙丘地形,這會讓水中含沙量偏高,珊瑚幾乎無法生長,石灰藻卻還可生長,就會形成藻礁。三芝的淺水灣、八連溪、麟山鼻漁港西側等地,也都有一些無名的小水系,曾經有或目前仍可見的滲流水,而在屏東的風吹沙,同樣也可以看到從岸上滲流出來的淡水。也就是說,同樣有穩固基質的海岸, 若水質清澈,環境適合珊瑚的話,則珊瑚長得快,當然很快取得優勢,而營養鹽或沉積物較多的海域,則耐性較強的石灰藻才得以大面積生長。因此自北海岸富貴角 以西延伸至桃園,即多段海岸線有穩固的基質,然而因為沉積物偏高,珊瑚無法大量生長,所以在這段海岸斷斷續續可以發現藻礁。

三、波浪強度
富貴角以東延伸至東北角也有藻類造礁,但波浪強度太大的海岸,要累積足夠的石灰來建造大面積生物礁較慢。本項並不如上述2項因子重要,因為珊瑚藻在強浪下 仍可生存,只是藻類造礁速率很慢。根據野外調查,珊瑚藻生長末期,可以看到其周圍鈣化成白色,這鈣化的厚度約為0.1㎝。以桃園海岸為例,每年若形成 0.1㎝,被波浪及其他生物作用所消耗之後,大概就僅剩0.01㎝,但富貴角以東,浪強度太大,在沒有適宜的海灣可以避浪的區段,則需要數年才可累積 0.01㎝,要形成大塊的礁體很慢。而富貴角以西,如淺水灣、白沙灣及麟山鼻漁港西側等,都是內凹型的海灣,才形成大片藻礁地形。
東北季風、、西南風、颱風形成的大浪,影響生長速度變慢,另一方面大浪也會沖刷表層的泥沙、雜質,礁體變乾淨,有利珊瑚礁生長。

四、水深
自東北角再往東海岸,屬太平洋,沒有大陸棚,除了少數地區有向外延伸,多數地區之等深線在離岸不遠處即陡降,雖然有些造礁生物可以生長在較深的海域,但大部分珊瑚及珊瑚藻造礁過程需要行光合作用,水域太深處會限制可生長之造礁生物種類,因此要形成大面積的礁體較難。

五、水溫
水溫是珊瑚的限制因子,北海岸及東北角等水域的水溫較低,珊瑚種類相對於南台灣較為少,生長速率亦較低,因此雖有穩固的基質,但造礁速率不足以形成大面積的生物礁,其覆蓋面積大都低於50%。而水質清澈且水溫18~30之淺海域,有利於某些種類的珊瑚,造礁速率可以很快,而成為以珊瑚為優勢的礁體,如墾 丁、澎湖、綠島就幾乎以珊瑚為主,以及台東的杉原、三仙台、石梯坪等海岸也都以珊瑚為優勢。這些地區雖都可見珊瑚藻零星生長,然而珊瑚藻累積速率比那幾種 生長快速珊瑚慢很多,因此較不易形成如桃園海岸般以造礁藻類為優勢的地形。 以麟山鼻為準月平均海溫最低溫17.2度,高溫28.5度有利於藻類與珊瑚生長。


 藻礁之定義及造礁成因
藻礁或珊瑚礁皆由生物體來建造礁體。造礁珊瑚是指一群能形成碳酸鈣質骨骼的腔腸動物,主要分布於熱帶地區。這些能造礁的腔腸動物經由一系列複雜的生理過程使碳酸鹽和鈣離子結合而沉澱堆積下來,形成固態的碳酸鈣骨骼,經由日積月累的堆積形成珊瑚礁。而紅藻門的珊瑚藻、綠藻門的仙掌藻等,同樣以類似的原理,將海水中游離的鈣固定,在生長過後留下石灰質來造礁,這些可留下石灰質的藻,泛稱石灰藻(calcareous algae)。換言之,珊瑚礁主要是由動物造礁,是骨骼所累積,速率較快;藻礁主要是植物造礁,每年一層一層慢慢長,累積速率很慢。
世界上會造礁的生物不僅有珊瑚,但經過長時間的演替之後,珊瑚已取得優勢成為現今海洋中最重要的礁體建造者( 1997),因而生物礁的名稱就漸漸被「珊瑚礁」所取代。在台灣,石灰藻亦會出現在東北角或澎湖等地,但珊瑚造礁比例遠大於石灰藻,因而難以形成藻礁地形。

現在北海岸的藻礁低潮線以下,尚可見「珊瑚和石灰藻」持續生長,所以是由珊瑚和石灰藻堆積建構而成。桃園觀音的藻礁,還可以見到「石灰藻」生長,不見珊瑚,所以可知是由石灰藻堆積建構而成,石灰藻存活時的藻體顏色大都為粉紅色,除了藻體組織結構含有鈣質成分,外表堅硬如同珊瑚礁一般,故而得名。珊瑚藻的種類超過百種,一般根據珊瑚藻的外觀是否有分節的現象,會將珊瑚藻分為有節珊瑚藻與無節珊瑚藻。
有節珊瑚藻在節與節之間,有較柔軟不具鈣質的組織,因而有明顯的分節現象;反之,無節珊瑚藻則無分節現象,因此也被稱為殼狀珊瑚藻,是絕大多數建構藻礁的珊瑚藻形式。

無節珊瑚藻不具分節,呈表覆型薄片狀或厚殼狀,有的種類表面突起具有瘤狀結構,往往覆蓋在可附著的基質上,如岩石、珊瑚骨骼及海藻葉片等,尤其在珊瑚礁海域,無節珊瑚藻體往往扮演膠結珊瑚骨骼,並使其堆積成珊瑚礁的重要關鍵。無節珊瑚藻最基本的組織單位為藻絲體,係由細胞連接而成。藻體由藻絲體聚結,再形成包覆於礁石表面的粉紅色葉狀體。透過切片顯微觀察,即可發現藻礁是一層一層鈣化組織堆積而成的,生長的速度並不快。

珊瑚是造礁非常重要的主體,在三芝最常見的是菊珊瑚。動物的骨骼堅硬所以可以支撐礁體。
黑齒牡蠣硬殼覆蓋在藻礁上面可以減緩藻礁表面風化侵蝕的速度,當然這也是維護藻礁的功臣。


生物礁

藻礁
珊瑚礁

分佈區域
北海岸、澎湖、觀音、東海岸
澎湖、墾丁
觀音藻礁部分是因為海岸線後退才露出來。其他均為自然生長。
名稱
紅藻類裡面的「珊瑚藻」。有節珊瑚藻、無節珊瑚藻、珊瑚藻。
珊瑚
北海岸藻礁裡也有大量菊珊瑚,細孔珊瑚生長中。
鈣化方式
藻類鈣化
動物死亡的骨骼
「膠結」;貝殼、珊瑚、石灰藻,碎石的碎粒堆積在一起時,釋出的碳酸鈣質加上堆積壓縮,會產生膠結現象,質地不硬。
生長方式
無節珊瑚藻:一層一層鈣化組織堆積而成
有節珊瑚藻:死亡鈣化遺留殘跡。
直接延伸成長
生長速度
0.1-0.01公分/年。藻的生長速度約0.1公分/年,經大自然浸蝕約只剩下0.01公分。
數公分/
北海岸部分海浪較強地區數年才有0.01公分(跳石),甚至無法生長。
質地
軟脆

環境
水質稍混濁可
乾淨
北海岸還有大量珊瑚礁生長顯示水質乾淨。
溫度
可耐溫差變化
海水溫度高,不耐溫差變化

生長區域
低潮線以下,潮間帶有水的地方亦可生長
都在低潮線以下

鈣化保存時間
離開水面迅速碎化。
可保持時間長
藻礁上面長黑齒牡蠣會形成堅硬層具保護作用。
生長年代
北海岸4500-5200年前
觀音7500-7600年前
數萬年以前

生態
低潮線與潮間帶之間,多孔質地,有利幼苗,躲避天敵。
生態分布多在低潮線以下

用途
燒石灰、建築
燒石灰、建築


前人研究
目前台灣除了北海岸(淡水到三芝的麟山鼻、石門崁仔腳、石門洞一小部分)、桃園縣外,還有及屏東縣恆春的風吹沙等地也有面積大小不一的藻礁分布。桃園觀音海岸的藻礁號稱是全台灣面積最大的區域,可惜在工業區的汙染之下,目前可說是處於停止生長的狀態,在沒有妥善保護政策之下岌岌可危。
台灣有關藻礁之學術報告僅有1986鄭穎敏教授等人以德文發表一篇與藻礁相關的報告(Reineck & Cheng 1986)。但早於1953年陳培源敎授的「台灣西部之重砂礦牀」調查報告中即提及石灰藻類及貝殼與小礫等混結而成之珊瑚層(coralline bed)。之後直至1999年東鼎公司的桃園縣觀塘工業區開發計畫環境影響評估報告書中認為,潮間帶的主要造礁生物為無節珊瑚藻,因此潮間帶所見的生物礁應屬於藻礁而非珊瑚礁。
農委會特有生物研究保育中心/劉靜榆
「揭開藻礁的神秘面紗桃園觀音藻礁海岸之危機與轉機」

形成年代
目前台灣的藻礁海岸主要分布於桃園大園至觀音及北海岸三芝至石門一帶,根據國立科學博物館研究員王士偉博士的定年分析,觀音藻礁建構的時間約在7500-7600年前左右,北海岸的藻礁形成時間較短,約4400-5200年。但都顯示早在先民渡海來台之前,由珊瑚藻所形成的藻礁,便已開始見證台灣西部海岸變遷的歷史。作者:張睿昇(育達商業科技大學休閒事業管理系專任助理教授)



北海岸
觀音
戴昌鳳
2000

王士偉
4400-5200
7500-7600
許民楊
2000-4000
陸地砂丘地下6180±40~5160±40
潮間帶6240±50 2350±50







北海岸
觀音

6000
珊瑚礁多
的全新世為最後一次冰期結束後的氣候溫暖時期,海水面也較現今高2-3 公尺,形成海進,沿海有珊瑚礁層生長。

4000-2000
珊瑚礁多
可能由於環境的變遷,珊瑚礁漸被藻礁代替,只局部夾於藻礁間生長

2000
珊瑚與珊瑚藻穩定生長中
海退,海岸的漂沙增多,珊瑚礁及藻礁停止生長其上堆積灘沙及沙丘堆積層,陸地也向外延伸。







北海岸分佈狀況
崩山口-石門國中
台二線旁,潮間帶長800公尺寬約50-80公尺,潮間帶短。明顯看到藻礁消失的分界限。基石中且藻礁生長年輪可見。

崁仔腳-白沙灣
白沙灣海防班哨後方到崁仔腳之間,藻礁部分斷斷續續,某些地方幾乎無潮間帶。
潮間帶生長狀況普通。基石大且藻礁生長年輪可見。黑齒牡蠣生長良好。
崁仔腳礁體成塊狀,潮下線持續生長,部分礁體已經在崩毀中,礁體中心成凹池,可見菊珊瑚遺體,理論上菊珊瑚較硬,應該不易風化才對,可是實際上侵蝕的特別嚴重。

麟山鼻
西側有400公尺30公尺寬,水深,生長狀況良好。持續性生長。每年許多人在此摘石花菜。
步道旁邊有部份礁體殘存在高潮線的安山岩上,適合觀察。
東側沙灘中有長100公尺,寬50公尺礁體,基石大且多,明顯示造礁基礎的特色,所以可以生長在沙灘中,風化與生長同時觀察。

圓窗(大坑溪口-麟山鼻漁港)
潮間帶寬度約200公尺
本區因長年挖掘藻礁燒石灰,低潮線的藻礁比裡面的潮間帶高,剩下部份殘存交體,海溝很深。少部份藻礁尚未被破壞,厚度90-120公分之間。沙灘後退嚴重。
潮下線生長良好

雙連滬(番社后-大坑溪口)
潮間帶寬度約200公尺
本區因長年挖掘藻礁燒石灰,低潮線的藻礁比裡面的潮間帶高,形成巨大的潮池,不深。部份藻礁尚未被破壞,厚度90-120公分之間。沙灘後退嚴重。
低潮線藻礁傾斜入海,沙礫多水濁。藻礁上有兩個長方形人工挖掘潮池,居民用來捕魚用。寬5-10公尺、長30-50公尺

大田寮(八連溪口-番社后)
潮間帶寬度約200公尺
本區因長年挖掘藻礁燒石灰,沙灘邊緣,幾無藻礁,低潮線還在生長,潮間帶石頭約50公分。部份沉積石塊堆積,因海岸台升露出水面。沙灘後退嚴重。

八連溪口幾乎全部停止生長。

海尾(海尾溪口-玉堂海釣場)
潮間帶寬度約200公尺
本區因長年挖掘藻礁燒石灰,低潮線的藻礁比裡面的潮間帶高,形成巨大的潮池,
本區低潮帶外緣水深,可見數條深水溝,海流快。
玉唐海釣場破壞最嚴重
大堀(堤防-後厝漁港)
本區因長年挖掘藻礁燒石灰,低潮線的藻礁比裡面的潮間帶高,形成巨大的潮池,目前沙灘有後退的趨勢。
后厝漁港是本區被破壞面積最大的一區,
牛車寮(溝仔溪口-堤防)
南海造船廠後方,溝仔溪口,八十年出有人在此施工挖掘藻礁作砂石港,後因三芝鄉民反對作罷。
潮間帶短,適合觀察。
部份藻礁呈圓形年輪狀,可觀察藻礁形成原因。年輪直徑1公尺2-3公尺以上都有。
藻礁生長良好。
生物:石璜
沙崙湖(石尖)
潮間帶寬度約250公尺,岩石區石塊巨大寬約50公尺,藻礁區約100公尺藻礁不厚,長期挖掘成坑洞,低潮線外緣傾斜向外海,造礁情況良好。本區珠螺大,應是淡水河帶來的營養鹽造成,挖掘藻礁是為抓海蟲和珠螺。寶螺、海參、海葵、等均可見。
石塊上生長蚵菜。

六塊厝
潮間帶寬度約250公尺,本區因長年挖掘藻礁燒石灰,沙灘邊緣,幾無藻礁,低潮線還在生長,潮間帶石頭灘約30-50公分。沙灘邊緣可見無節珊瑚藻生長。本區營養鹽豐富,螺類生長良好。
最大的破壞是抓海蟲。


時間
地點
低潮


101-05-08(3-17)
番社后
1700
珊瑚藻開始鈣化,綠色藻類出現,無節珊瑚藻不變。
101-06-05(4/16)
玉堂

僅剩石花、團扇藻,小珊瑚藻鈣化明顯,無節珊瑚藻生長旺盛。






結論
藻礁危機   藻礁的消失
自然狀況下,藻礁的消失和地殼隆起有相當大的關係;造礁藻類必須長時間在水裡才能生存,當藻類暴露的在空氣中過長時造礁就停止,北海岸地殼隆起和海平面的高低都起是造成藻礁離開水裡的主因,除此之外東北季風、海浪甚至於人類的活動都是造礁停止後造成藻礁消失的原因,而隆起的速度直接影響到藻礁的殘留有多少。另外黑齒牡蠣的生長也有關聯,雖然說藻礁生長受限,牡蠣卻可以生長在最上層,堅硬綿密的外殼,比原有藻礁更能抵擋陽光、海浪的侵蝕。
造礁主體以菊珊瑚最為堅固,如果氣候適宜、水質等各方面條件都具備礁體最為堅固。

在三芝對藻礁造成最大的破壞是燒石灰工業,石灰在光復後到五十年代是建築上重要的材料,藻礁組成以碳酸鈣為主,經高溫燒過之就是石灰了。整個海岸線的藻礁在七十年初才停止挖掘,不過另一個行為就永無止盡了,「抓海蟲」。海蟲是釣魚用的高級魚餌,偏偏又喜歡生長在藻礁裡面,在高利潤的驅使下,變成沿海居民的專業技術,剛開始是用藥驅使海蟲爬出來,後來禁止使用毒藥,改用挖掘所以說禁不勝禁。另外還有少數人為方便捕魚,挖掘藻礁作陷阱捕漁。