撰文／呂慧穎　審稿／林幸助

在廣闊無垠的南海海域中，有一座海上的綠洲，直徑約25公里，面積約500平方公里，近似完美圓形的環礁，彷彿是海神遺留在人間的冠冕；環礁西側，鑲著一顆由珊瑚沙與貝殼沙堆積而成的明珠，面積僅1.79平方公里，是整個環礁唯一經常露出海面的陸地─東沙島。島與環礁的周圍不只是海洋生物的庇護之地，更擁有封存影響全球環境變遷溫室氣體的祕密武器。

• 上圖：東沙島空拍圖／海管處提供

臺灣最大的東沙海草床

東沙環礁受到南海海流和黑潮支流的影響，形形色色的生物順著海流聚集在這座珊瑚構成的海中堡壘，共同形成豐富多樣而色彩斑斕的風景。

而今天的主角不是這些生物，而是在東沙淺海根深蒂固、廣泛分布的海草。臺灣海域範圍包括澎湖、金門、綠島、小琉球和東沙等，共有11種海草分布，其中出現在東沙海域的就有7種，而且也以東沙島的海草床面積最大。由於周邊礁坪很寬闊，周圍1公里內海域水深不超過10公尺，且被海砂所覆蓋，很適合海草生長，因此低潮線以下除了水流特別強勁的區域，都遍佈海草叢林。其中又以位居東沙島中央的小潟湖，因為四周屏障，生長狀況最良好。小潟湖水深最深約為1.2公尺，低潮臨水線以下密生綠毯，覆蓋面積高達64公頃。

海草海藻大不同

海草和大型海藻，在外形上很容易讓人混淆，但海草可是如假包換的開花植物，和構造簡單的海藻大不同。大型海藻雖然有特化的假根可以固著在礁岩或是海床上生長，但是卻沒有根、莖、葉的分化。海草通常是藉由發育良好的根狀莖或匍匐的地下莖固著在沙床上並向四周拓展，1年到多年生依種類而有不同，因此壽命終了也會凋萎，但透過開花結果將大量的種子存留在海床上或順海流漂移他處，到了春季合適種子發芽之時，很快就能恢復一片生機盎然。

• 上左：繽紛東沙海草床也有四季風情，圖為冬季北岸泰來草（Thalassiahemprichii ）和鋸齒葉水絲草（Cymodocea serrulata ）混生的海草床／林幸助提供
• 上右：全球海岸棲地與熱帶森林平均碳儲存量圖／呂慧穎重繪資料來源：Murray et al,（2011）. Green Payments for Blue Carbon: Economic Incentives forProtecting Threatened Coastal Habitats. Nicholas Institute Report.NI R 11-04.
• 下圖：位於東沙島中央的小潟湖／海管處提供

超強藍碳

海草直接或間接提供給海洋生物之食物來源，是整個海草床食物網的能量基礎。雖然在東沙海域大型的草食動物例如儒艮與綠蠵龜數量不多，但海草凋落的碎屑降解成的有機小顆粒，成為海草床或臨近海域例如珊瑚礁之異營生物的營養來源。海草床以發達的地下根系在海沙之下盤根錯節，能夠有效減緩水流對於海床的沖刷，因此對於穩固沿岸底質功不可沒，而叢生的植群更是諸多海洋生物庇護、覓食、繁殖的重要棲息空間。

近年來，海草床生態系統更以另一個角色功能備受關注―高碳循環效率與碳匯（Carbon Sink）功能。全球氣候變遷已是當前最受矚目的課題，當中二氧化碳（CO2）正是溫室氣體當中因人類活動而急遽升高，引發全球升溫的主要氣體之一。海洋與沿岸生態系儲存了全球將近90%的碳含量，此即「藍碳」，其中又以紅樹林濕地、鹽沼濕地及海草床的碳儲存（CarbonStorage）最為亮眼。海草床的面積雖然僅佔全球海洋總面積的0.2%～0.3％，碳儲存量卻占全球藍碳的10%～18%，相當於每公頃儲存了500公頓的二氧化碳，儲存的方法就是將大氣中的二氧化碳經由光合作用轉化成為海草地上部及地下部組織，藉此將大氣中的碳長期的保留在「藍碳」庫中。

植物與藻類等生產者也將二氧化碳轉化成植物體後保存在土壤底層的厭氧環境中。而當土壤中的細菌在這樣的環境下進行植物體等有機物分解時，卻可能會形成另一種含碳的化合物―甲烷（CH4）―逸散到大氣中，而其溫室效應是二氧化碳的21倍。但沿海生態系因潮汐作用，週期性有海水進入，海水內的硫酸根離子（SO4-2）會抑制甲烷的產生與逸散，因此沿海生態系更能有效發揮從大氣中捕捉碳和防止碳逃逸的「碳吸存」的功能，這也是沿岸生態系的溫室氣體淨儲匯（Net Greenhouse Gas Sink）能優於多數陸域或淡水生態系的原因。

• 海草床是許多海洋生物的庇護所，左圖： 在單脈二藥草（Halodule uninervis ）海草床中的白棘三列海膽（Tripneustesgratilla）。中圖：白斑烏賊（Sepia latimanus）。右圖：日輪海葵（Phymanthus spp.）／林幸助提供

一枝草一點露

海草行光合作用將二氧化碳吸收轉化成的「生產量」， 也就是海草植株的增長量， 扣除草食動物「啃食量」、受波浪與潮汐沖刷而剝離飄移的「碎屑輸出量」與微生物「分解量」後，最後累積下來不易分解的殘餘量（Refractory Material Storage）也就是海草床的碳儲存量。而上面所述的扣除額最後都將經由呼吸作用，產生二氧化碳重新排放回大氣中。所以就像是計算收支平衡一般，當收入（吸收）大於支出（排放）時，那麼就是一個碳匯型的生態系了。

以東沙島小潟湖為例，平均而言海草地上部的葉片生產量有7%會形成碎屑輸出量，只有不到1%會被草食動物直接取食，有87%會被分解，最後有6%會累積下來，而地下部生產量則有13%會累積下來。小潟湖內海草貢獻的碎屑不多，且地上部的葉片生產量絕大部分會被分解，分解速率也相當快，可能因旺盛的微生物作用，也可能是因為水淺的關係，碎浪的作用力會促使碎屑更破碎化，加快分解的速度。若以小潟湖的面積64公頃及其海草覆蓋度90%來估算，東沙小潟湖內的海草床每年仍約可儲存下37公噸的碳，換算為二氧化碳則達120公噸，而這僅是對於「海草」本身的碳吸存能力所作的測量與估算。

東沙小潟湖中的海草，正在碧波之下，集合每一個微小身影的力量，聚沙成塔，扮演著全球藍碳不可或缺的一環，他們在南海中默默不間斷行使大自然賜予的碳吸存能力，卻從而協助了人類抗衡全球暖化的頹勢。一枝草一點露，當小小海草點點滴滴封存著大氣中的二氧化碳時，研究人員與管理單位也努力調查維護這些寶貴的藍碳，正如所有偉大的功績，都不是一蹴可及，需要大家的一起努力才能達到金石之功，從今天起就從自己的生活中減少碳排放開始實踐。

• 上圖：東沙小潟湖海草床的碳收支模式圖／呂慧穎繪
  參考資料：林幸助等，（2012），東沙島小潟湖海草的碳收支，國家公園學報，vol.22（2）。
• 下左：海草採集，圖為水韭菜（Syringodium isoetifolium）海草床／林幸助提供
• 下右：海草覆蓋度測量，圖為泰來草（Thalassia hemprichii ）和圓葉水絲草（Cymodocea rotundata ）混生的海草床，圖為25小格之50×50cm方形樣框／林幸助提供

• 審稿者簡介
• 林幸助：畢業於美國羅德島大學海洋研究院，現任國立中興大學生命科學系特聘教授兼全球變遷生物學研究中心主任，中央研究院生物多樣性研究中心合聘研究員。曾領導多項生態系統整合研究計畫，對於人工濕地、潟湖、海灣、河口、珊瑚礁、海草床、紅樹林與溪流等生態系的結構、功能與碳匯有深入了解。