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汪洋中的漂沙

頂頭額沙洲之春/沈統斐攝(台管處提供)

頂頭額沙洲之春/沈統斐攝(台管處提供)

熱情的南風漸止,取而代之的, 是徐徐吹來的東北風。風,讓身子感到涼爽而舒適,緩解夏季時的悶熱與煩躁,平靜的海面被帶起一波波浪紋,浪潮規律而平穩,卻也像是為即將到來的洶湧冬浪而醞釀著,如頌、如詩、如歌,帶有點緊張氣息的浪潮聲,正是屬於秋季的海岸樂曲。

海岸,陸地與海洋的邊界地帶,是個變化多端的區域,各地海岸獨特的地質特性與海域特色,造就出各式不同的地形樣貌,有的地區會形塑出風格特異的奇石岩礁;有的地區綿延出礫石或沙質的長灘;有的地區繁生出富有生機的珊瑚礁岸;有的地區有著獨樹一格的玄武岩海崖。隨著潮汐、海浪的起伏,海岸線有著高低不同的變化,有時灘地綿延、有時礁岩裸露、有時白浪交疊、有時波光粼粼,即使同一地區樣貌看起來仍不盡相同,變動,似乎是海岸最迷人、也最平常的一面。


七股外海沙灘/陳金源攝(台管處提供)

七股外海沙灘/陳金源攝(台管處提供)

從海岸變遷窺見漂沙
台江地區是先民橫渡黑水溝抵達臺灣的重要航道,也是臺灣海洋文化與移民史重要的紀念地。此外,台江國家公園還擁有潟湖、沙灘、濕地及河口沙洲等特殊的海岸地景,由於這片海岸的外海為平坦的陸棚區, 加上西部河川的輸沙量大,且坡度較為緩和,使得大量的泥沙在出海口區域淤積,形成天然的海埔地與沙洲,也成為附近居民重要的生活區與墾地。

在早期荷蘭人所繪製的古海圖中,可以看見台江內海地區,曾經存在著兩個大規模的潟湖,台江的北側有倒風內海、南側有台江內海。在這些潟湖的外側,還有許多大大小小的濱海沙洲。時光推移至今,這兩個內海潟湖早已因泥沙淤積,而成為陸地的一部份,台江內海也因漂沙而日漸陸化。

在近百餘年間,七股潟湖區的三大濱海沙洲,青山港沙洲、網仔寮沙洲及頂頭額沙洲,也受到沿岸漂沙的影響,不斷地向陸地內縮及向南移動著、流失著,原本寬廣的灘面、海灘平臺及連續的沙丘地景已慢慢地在消失中,沙洲上種植的人工防風林,也因海沙飄移而倒伏。海岸景色不斷地在變化著。

海岸樣貌除了會受到不同沿岸性質的影響之外,河川、流水所帶來泥沙與礫石,以及風、浪、潮汐、水流等外力間的交互影響,都會不斷地雕塑出海岸的新面貌,即使在沒有人為的介入下,海岸也會順著自然律動與週期,持續不斷地變化著,像是宜蘭龜山島的神龜擺尾、東沙環礁的龍擺尾,都是海岸灘地受到季風與風浪的作用,而產生的漂沙現象。

海濱耐鹽植物也能發揮一定的定沙功能(圖中為馬鞍藤)/台管處提供

海濱耐鹽植物也能發揮一定的定沙功能(圖中為馬鞍藤)/台管處提供

台江國家公園擁有美麗的沙洲地景/劉漢隆攝(台管處提供)

台江國家公園擁有美麗的沙洲地景/劉漢隆攝(台管處提供)

來自四方的影響
漂沙,其實指的就是沿岸灘地底質的泥、沙,受到風浪、水流或潮汐等因素影響,所產生出的移動現象,並不特定單指堆積或是流失的泥沙,所以只要底質有產生移動,就可稱之為漂沙。若是流失與補充來的泥沙數量相當時,其實並不容易發現有漂沙的現象,通常是消長失衡時,這個現象才容易被發覺。當補充的泥沙大於流失的量,就會使海岸的灘地突出變廣或是形成海岸沙洲,甚至變成天然的海埔新生地;反之,若流失的泥沙大於補充的量,就會讓沿岸的灘地縮減或消失,甚至向陸地侵蝕。

在不同的海岸灘地,都承載著各自的生態系。有的天然灘地平坦,潮間帶面積寬廣,但植物相單一覆蓋面積小,有的具有良好的天然海岸林,動植物相都相當豐富。一般而言,環境變動較為緩慢,生態系才有機會發展的較為健全,而越是健全的生態系,也才越有對抗環境衝擊的能力。所以,若是在自然的演替下,漂沙現象其實並無好壞之分,可視為自然變動的一部分,但是目前所面臨到的海岸漂沙實際情形,是已有過多的人為活動與設施介入, 使漂沙的現象有急速變化,造成海岸劇烈改變,不僅影響地貌的改變,也衝擊到海濱的生態系,打亂自然的演替與消長。


漂沙是沿岸灘地底質的泥、沙,受到風浪、水流或潮汐影響,所產生出的移動現象/徐思琦攝

漂沙是沿岸灘地底質的泥、沙,受到風浪、水流或潮汐影響,所產生出的移動現象/徐思琦攝)
臺灣的降雨量豐沛,卻是世界排名缺水國的前20 名,因為這些地表水在陸地上的時間很短,很快就會流入大海。為了解決缺水的問題,便在很多的河流設立水庫,用意是要留住河水提供民生、農工業用水,但事實上卻也攔截到為數可觀的泥沙量,使原本要順流而下補充至濱海地區的泥沙變少,灘地受到海流與風浪侵蝕漸漸流失。另外,臺灣地區廣設的漁港與防波堤,不僅讓天然的海岸環境消失, 也改變了沿岸流的流徑,使防波堤上游側的流水向外海偏轉,使漂沙被攔截堆積;而下游側因為補充量變少,而出現侵蝕的現象,也就是所謂的突堤效應。所以往往會看到堤防減緩一側的衝擊,但卻讓另一側受到侵蝕,對於海岸防護而言並非治本之道,僅是轉移漂沙問題的發生位置,甚至可能帶來更多的問題。當然海岸地區的開發,更是直接影響漂沙的消長與平衡,不當的海岸開發所形成的生態與漂沙問題,都已一一浮現,嚴重者更造成海岸土地的流失,以及沿海地區的經濟。該如何真正的去守護海洋?還是必須要由「知」的部分著手,我們就由海岸漂沙的問題來切入,瞭解擁有海岸區域的國家公園中,所面臨到的漂沙問題吧!

台江國家公園採用自然素材設置定沙防風籬/陳正一攝(台管處提供)

台江國家公園採用自然素材設置定沙防風籬/陳正一攝(台管處提供)

國家公園中的漂沙
台江‧ 定沙乾坤
台江是目前所有國家公園中,漂沙現象發生最頻繁的地區,早期河水挾帶大量泥沙,使得海濱地區出現大量的沙洲地形。但是近幾十年來,受到水庫與攔河堰興建的影響,七股潟湖的濱海沙洲,正在逐漸內縮消失中。為了減緩漂沙的侵蝕,台江國家公園管理處在網仔寮沙洲上,用原本散亂在海灘上的漂流木與竹架,堆疊出三座人工沙丘,不僅能有效攔截被風帶走的沙粒,還能持續的聚沙擴展沙丘範圍,當海浪來襲時,也能阻擋部分的衝擊,強化沙洲天然的定沙能力。也因如此,讓颱風的暴潮與海浪,不至於沖刷過整片沙洲,使得沙洲上的植物有機會喘息、生長。當這些植被生長旺盛時,又能提供良好的定沙與聚沙能力。兩者相輔相成,也提供海岸生態另一種新的自然面貌。


南灣寬闊的沙灘/徐思琦攝

南灣寬闊的沙灘/徐思琦攝

墾丁‧ 持續觀沙
墾丁國家公園管理處針對境內的白砂、後壁湖、南灣、大灣、小灣、船帆石等6座沙灘,進行調查研究。分別在71、91、95三個不同年分時,灘地面積大小變動的情形,面積量測與比較的方式,是以農林航測所拍攝的航測圖來做分析,將各個沙灘的範圍標示出來計算面積,再比較不同年分的差異。

研究報告結果顯示,這6處沙灘的面積,在這三個年分的時間點上,都沒有明顯的差異。也就是說沙灘的面積沒有很大改變,沒有向內侵蝕或向外延展,漂沙對於環境的影響並不嚴重。不過在這分報告中,也提到一些關於採樣上的問題,這些用來做比較的航測圖,有些是農林航空測量所在颱風後所拍攝,可能與正常時期的沙灘樣貌會有些出入。

觀察與監測沙灘的位置與大小,是瞭解海岸漂沙情況的一種方式。定期監測海灘位置與改變的情形, 或是海灘面積大小變動的狀況,就能掌握這些地區的漂沙程度,訂出合適的定沙規劃。不過在前期的資料收集上,不僅需要長期且持續的記錄,還有許多需要留意的細節,像是監測的方式、監測點的定位、監測的時間點等,都是漂沙研究很重要的記錄資料。有的地區的沙土會有季節性的週期擺動, 所以調查時就需要涵蓋到四季的資料,不然就容易產生誤判。另外,除了平面的面積變大、變小之外,有時漂沙也會造成灘地出現高低上的變化,所以垂直的紀錄也是重要的方式。而這份報告中的颱風記錄,也需要區分出來個別處理,才能瞭解常態的變化與特殊天氣時的差異,讓記錄到的資料更為完整。


東沙海岸護堤及沙灘/ Mr. Liao 攝

東沙海岸護堤及沙灘/ Mr. Liao 攝

東沙環礁‧ 護岸工程後的觀測
東沙環礁的沙灘主要是由珊瑚沙組成,漂沙會受到周圍波浪、潮流、海底深度等綜合的環境因素影響。在季節風浪的影響下,冬季時,東北季風盛行,會使東沙環礁的沙嘴由島的東南端(沙嘴根部) 向南延伸;到夏季時,轉成西南風,造成沙嘴尖端小幅度的由南向北轉。沙嘴的季節性擺動現象,被稱為東沙島的龍擺尾。這是東沙島季節性的局部漂沙特性,但因為海岸侵蝕的問題,85年海軍工程處在東沙島的海岸,設置14處的護岸與突堤,減緩海岸侵蝕但也讓龍擺尾的現象消失。

海洋國家公園管理處,透過數值分析的方式,模擬出沿岸的流場與環礁各區域輸送泥沙的能力。推算出來的結果顯示,在颱風期間的波浪作用下,龍尾附近的漂沙能力最高,也就是相對容易受到侵蝕的地區;在冬季之外的時間,漂沙現象較為旺盛的地點,在東沙島南側突堤群以西的海域,但冬季時較為減弱;冬季時,東沙島潟湖口北側的海岸有相對淤積的漂沙現象。

以數值模擬分析的方式,估算出漂沙來去的區域與輸送的量,有助於瞭解漂沙影響的程度與範圍。在必要人為介入的漂沙區域,制定出有效且最不干擾天然環境的定沙方式。而對於不必要的突堤與護岸設施,也該思考該如何去挽救,搶救這片日益減少的天然海岸,


海沙的堆積和隆起、海岸的侵蝕和風化從未止息/徐思琦攝

海沙的堆積和隆起、海岸的侵蝕和風化從未止息/徐思琦攝

漂來漂去的動平衡
在不同的時間尺度之中,漂沙給人的感受截然不同。在短暫的時間中,漂沙就像在汪洋般廣大的沙漏中流轉,點點滴滴不易覺察;但若用十年或更長的時間來看,或許就會產生物換星移般的感受,驚覺海岸的變化,是如此地劇烈而駭人。相反的,若有一處的灘地在10年間,看起來都不曾改變過,那是否就代表沙子從未漂動過?

有許多的事,看似一成不變,如同日夜的交替、四季的更迭,看似一再一再地循環發生,但事實上每一天、每一季,都是新的一天、新的一季。地球的轉動與律動都尚未停止,自然環境的消長與演替也持續地進行著。海沙的堆積與隆起並未停擺,海岸的侵蝕與風化也從未止息。我們現在所見到的地景樣貌,是地球耗費46億年塑造出來的面容,眼下的環境與世界,並非恆久不變,而是持續不停地在變動著,漂沙是自然作用的一部分,唯有接受漂沙的存在,並以天然的方式來進行減緩與調適,才能讓海岸保有及恢復原有的防護功能。

作者簡介

陳韋宏 海洋大學,環境生物與漁業科學研究所畢。曾任教科書及環教教材編輯,現從事科普、環境教育及文字編撰工作。。