有過潛水經驗的人應該知道，想要觀賞水底下的景致並非容易的事。即使再清澈的海水湖面，皆會因天氣或氣流等不同的因素，影響水下觀測的作業。風浪大時，前進方向不易且有安全顧慮；平靜無波時則水中懸浮粒子較多，影像觀測亦難以進行。

無論波浪動或靜皆有不同的執行難度，加上浮力、呼吸與體力的考量，海底觀測的挑戰，比想像中更多。

大海監測絕非易事，但對國家公園區域範圍涵蓋海域的墾丁國家公園，仍持續進行著，希望在高科技的協助下，更能落實海洋保育。像是1998年聖嬰現象海水暖化所造成的珊瑚礁白化，令全球措手不及，加上過度捕撈、工業污染、水質優養化等人為破壞，海底生態保育搶救如隔山救火，海底影像監測的建立，的確刻不容緩。

污染浩劫 監測啟動

「2001年，希臘貨輪阿瑪斯號在鵝鑾鼻龍坑外海擱淺，導致1,100公噸的燃料油污染了整個龍坑海域，也為珊瑚礁帶來嚴重浩劫。」國立海洋生物博物館生物馴養組研究員的樊同雲博士回想這起因原油污染對海域生態構成的長期影響，仍心有餘悸。當1980年的暖化效應發燒，全球如火如荼地投入珊瑚礁生態監測，這起油污事件更顯示了海底監測須實行的重要性。

要在茫茫大海中規劃監測系統、還必須懂得分析得來的數字背後所代表的意義，絕非易事。和樊同雲一樣投身該領域的，還有在英國威爾斯接受數值模擬教育、牛津從事飛機設計的林芳邦博士。

「為何在英國學尖端電腦運算的科技人，會一頭栽入生態保育？」林博士笑著說，他認為身為台灣人，就該為這塊土地盡份責任，能藉由影像傳達更能使大眾瞭解海底世界的奇妙，才能激發珍惜的心。

海底監測系統及其周邊儀器除了廣泛應用在珊瑚礁生態以外，還能監測海水的溫度、深度、濁度以及潮位，有的儀器甚至可精算出硬珊瑚、軟珊瑚、柳珊瑚、海葵、海綿、大型藻等生物在海底的覆蓋率。

林博士表示，透過監測所了解的海底世界，往往更加迷人。「海底生物和人類一樣具有好奇心，有些還會對鏡頭探頭探腦，就連已瀕臨滅絕的大海龜和具毒性的海蛇，都曾在監視器前留下蹤影呢！」

不過，也因為海底狀況瞬息萬變，在硬體設備的維護上是一種極大的壓力，「由於海底監測系統長期浸泡在海水中，承受著海流衝擊、水壓和水溫變動以及鹽度侵蝕等挑戰，因此硬體設備的穩定性就很重要。另外，每週須固定派潛水人員到海裡保養和清潔鏡頭，避免因生物如海藻快速附著生長在鏡頭上而影響影像品質。」樊博士說。

• 上圖：在攝影鏡頭24小時的監測下，海底生物百態無所遁形。／林芳邦提供
• 下左圖：研究人員在大型水槽架設攝影機，模擬海底作業情形。／林芳邦提供
• 下右圖：海底攝影設備損壞率高，平均每4個月就要汰舊換新，一個小小的鏡頭就要價2萬元。／林芳邦提供

即使所費不貲，但為呈現海中影像，硬體設備還是不能馬虎。樊博士與林博士將於2010年8月一同進行墾丁國家公園後壁湖珊瑚礁生態監測計劃，此海底影像監測系統，將24小時全天候攝錄轉播珊瑚礁生態。先由樊博士所率領的研究團隊在後壁湖深約5米，具有豐富生態的珊瑚礁岩上架設3部攝影機，攝影機拍得的資料經由主機箱，將蒐集的監測資料傳送到國網中心的超級電腦，經過壓縮、轉換格式後，民眾便可在墾丁國家公園的網站上看見即時珊瑚礁生態影像，隨時能關心珊瑚一舉一動，像是美如海中雪的珊瑚產卵的實況，皆能及時呈現在你我眼前。

取得樊博士的分析資料後，林博士再利用影像串流（streaming）原理，架構分散式系統，藉由本系統具有整合分散資源、分攤系統負載能力以及雙向交換等優勢，可根據使用者的需求，提供各種頻寬的影像，比如MPEGg、WMV、JPEG、FlashPix等格式。

林博士表示，目前影像串流的技術，大多仍侷限在多媒體的應用。架設在後壁湖的監測系統，不但可完整呈現墾丁珊瑚礁的珍貴影像，在技術上也由國人自行開發，並為影像監測技術應用在海底生態首開先例。

挑戰 生存環境與人才培育

樊博士指出，在2007年夏季，整個西太平洋的溫度異常升高，依照常理來說，墾丁海域的珊瑚礁將因全球暖化而發生白化現象。

不過，經由監測發現，墾丁的珊瑚礁除了國家公園的保護得宜外，南灣海域還有世界少有、由內波引發的湧升流。湧升流水團的溫度和酸鹼度較低，營養鹽較高，使墾丁南灣的珊瑚礁長期承受環境的劇烈變動，因而發展出較高的抵抗力，暫時逃過白化、衰退或死亡的命運。

這麼說，墾丁珊瑚是得天獨厚、完全不受白化威脅囉？

「先別這麼樂觀。」樊博士無奈地表示。2009年莫拉克颱風將萬里桐的珊瑚礁及其他生物的覆蓋率，由原本的40%瞬間摧毀到10%，其他一些迎風面的珊瑚礁也受損嚴重，可見因氣候變遷而愈益增多的強烈颱風，將是珊瑚礁的最大殺手。

樊博士語重心長的說：「另一個影響成效的原因則是野外研究人才嚴重匱乏。大多數人寧可待在實驗室裡，對於須長期在海底從事生態調查研究，意願不高。」

其實，海底世界和陸地一樣，有著分明的四季生態，海洋生物也必須與惡劣的環境搏鬥才能獲得生存。國人應培養孩子自小親水愛水的習慣，共同珍惜這一塊湛藍的海底寶藏。

林芳邦

畢業於英國威爾斯大學史雲斯分校，目前任職於國家高速網路與計算中心應用組組長，主要研究領域為計算流體力學、網格產生、最佳化設計、格網運算、廣域觀測網等。

樊同雲

國立台灣大學海洋研究所博士，目前擔任國立海洋生物博物館生物馴養組研究員、國立東華大學海洋生物多樣性及演化研究所教授。主要研究領域為生態學、海洋無脊椎動物學、演化生物學、珊瑚礁生物學等。

• 上左圖：研究人員進行珊瑚礁穿越線的照相監測／樊同雲提供
• 上右圖：水深、水溫的量測也是紀錄作業的重要流程之一／樊同雲提供
• 下左圖：研究人員施放浮標，並從海面標記監測地點位置GPS／樊同雲提供
• 下右圖：可長期監測溫度的記錄器/樊同雲提供