珊瑚育生可行性研究
利用離岸風場創造珊瑚家園

健康的珊瑚礁是海洋生機盎然的基石,也是面對極端氣候事件時珍貴的天然海岸屏障。但珊瑚和它們創造的獨特生態系統正因氣候變遷而受到嚴峻的威脅。沃旭能源推動珊瑚育生可行性研究 (ReCoral by ØrstedTM),旨在評估離岸風機水下基礎是否可以讓珊瑚附著生長,形成新的棲息環境。

透過我們的珊瑚育生可行性研究,我們期望建立方法學,讓珊瑚自然生長於台灣大彰化離岸風場的風機水下基礎上。如果成功,我們希望將這種珊瑚育生方法擴大應用於其他類似生態環境的離岸風場。珊瑚育生可行性研究是一個概念驗證性質的研究計畫,主要合作單位為專精於水產養殖與海洋生態研究的農業部水產試驗所澎湖漁業生物研究中心合作。

我們的非侵入性方法包含收集被海浪沖至澎湖群島海岸的珊瑚卵,帶回實驗室孵化著苗並持續培育,將能夠生長發育的珊瑚移入客製金屬網架,再將網架置於風機水下基礎的指定位置,讓珊瑚有機會著苗生長。

如果今天珊瑚礁生態系統滅絕,它將在海洋中引發連鎖反應,甚至影響深海生態系統。我們不能袖手旁觀,為了未來世代的福祉,我們必須承擔責任。
陳昭倫  博士 中央研究院生物多樣性研究中心  研究員

為什麼風機水下基礎可能是珊瑚復育的關鍵?


珊瑚與一種名為共生藻的藻類相互依存而生,共生藻依賴陽光進行光合作用,因此必須生長在靠近水面的地方。

但這些藻類可能受到嚴重傷害,如果海水溫度過高、污染嚴重或經常暴露在極低的潮汐下,將導致珊瑚白化。隨著氣候變遷影響加速,珊瑚白化的現象越來越頻繁出現在珊瑚自然棲息的淺水區。

風機水下基礎相較而言可提供珊瑚良好的光照條件,由於離岸風機所在區域水深較深,周圍海域的洋流使水溫較低,可保護珊瑚免受極端溫度影響。生長在較遠的海域,也讓珊瑚遠離頻繁地人為干擾。 

實際上,珊瑚要在離岸風機水下基礎上安然生長,需要克服許多挑戰。珊瑚育生可行性研究以科學實驗為基礎精心規劃的試驗,實驗方法需要進行測試和改進,相關的影響也會被監測並記錄回報。

為什麼我們要嘗試恢復珊瑚生態系統?


氣候危機正在加速全球生物多樣性的喪失,威脅到支持地球上所有生命的生態系統,以及大自然自身調節氣候的能力。


國際自然保育聯盟 (IUCN) 指出,全球超過五億人依賴珊瑚礁為生,包括覓食、抵禦風雨、就業、從事娛樂活動。

作為再生能源領導企業,我們運用核心業務—建置綠色能源—來做為對抗氣候變遷的解決方案。

但我們希望這些解決方案不只生產綠色能源。我們訂定了自 2030 年起商轉的所有再生能源專案都將達到生物多樣性淨值正面效益(Net-positive impact)。

透過在原本不存在固體基質的沉積環境中建置離岸風場,我們創造了穩定且長期存在的表面讓珊瑚生長。並且利用這些生物本身的性質以及人為介入的形式,幫助它們在該處生長。
謝恆毅
農業部水產試驗所澎湖漁業生物研究中心  主任

非侵入性、實驗性的珊瑚育生方法


我們的研究始於台灣西海岸的澎湖群島。農業部水產試驗所澎湖漁業生物研究中心的研究員,會於春季滿月引發的年度大規模產卵活動期間收集逸散的珊瑚卵。
收集到的珊瑚卵隨後在岸上實驗室的循環水系統中孵化,孵育到大約第五天時,我們會讓珊瑚幼蟲在預先準備好的紅磚板上著苗生長。實驗室並備有恆溫系統和人工照明裝置,將循環水槽的溫度維持在23˚C左右,確保珊瑚安然度過夏、冬兩季。
圖說:實驗室的恆溫系統
這些珊瑚會在實驗室中孵化至少六個月,以確保它們足夠健康、強壯,得以適應離岸環境。

在風機水下基礎上,珊瑚幼蟲被釋放至預先安裝在水下基礎上、可通電的特製金屬網籠,位置是在最低潮位約五公尺之處。此處既能讓珊瑚獲得充足光照,也便於網籠設置,並透過無人載具進行遙控與監測。

這是一種非侵入性的方法,意即我們不會破壞原有的珊瑚生態系統。相反地,我們收集的是大規模珊瑚產卵所釋放的數十億珊瑚卵束中的一部分。珊瑚產卵數量之多,使水面呈粉紅色,但其中只有少部分能成功受精並孵化為幼蟲。

我們在主管機關的同意、農業部水產試驗所澎湖漁業生物研究中心的指導下於海岸收集散溢的珊瑚卵,而這些珊瑚卵原本可能被海浪沖至海岸無法存活,故以此方式收集的珊瑚卵不會對原本釋放它們的珊瑚及珊瑚自然繁殖造成影響。

珊瑚育生可行性研究最新進展



2024年

在下一次將珊瑚釋放於離岸風場的實驗中,樣本組將包括於2022 年、2023 年、2024 年收集並培育的珊瑚。這應能讓科學家更好地了解不同年齡層的珊瑚在同一地點的適應性。
 
我們已經準備好將珊瑚送至遠岸,但該行動需要視氣候窗而定。珊瑚預計在2025年海氣象條件允許的時間被送往離岸風場安置於風機上。

2022年

2022 年 6 月我們完成了第一次珊瑚著苗實驗,使用從春季大規模產卵活動中收集的珊瑚卵,安裝這些珊瑚卵於一座風機水下基礎上的網籠。早期監測結果顯示,珊瑚沒有達到我們預期的生長速度。

此次嘗試使我們得以在下一次實驗改進研究方法,我們汲取經驗後彙整如下:
  • 珊瑚產卵季節開始時間晚於預期,這可能是氣候變遷導致水溫升高的結果。這使技術人員能夠將珊瑚幼蟲安全轉移入網籠的時間大幅縮短。在未來的研究中,我們將謹慎考慮氣候變遷對珊瑚生命週期的影響,尤其是在大規模產卵活動中採集珊瑚卵的日期,以及海上作業的氣候窗兩者之間的時間協調。
  • 珊瑚在網籠中面臨的條件比在實驗室更具挑戰性,包括強勁的水流和與其他物種間的競爭關係。我們將嘗試在轉移珊瑚幼蟲前更準確地重建這些條件,或者延遲轉移時間,直到珊瑚達到其生命週期中更具生存韌性的階段。
  • 事實證明,網籠很難在海上安全有效地安裝。技術人員最終只安裝完成四分之一的網籠數量,因而減少實驗樣本數量。我們已改良網籠設計,使其更易於安裝,且能夠為不同成熟階段的珊瑚提供合適的生長環境。現在我們將改用金屬架,並使用無人載具遙控進行安裝。
     

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珊瑚育生可行性研究的潛在長期效益


最終,我們希望可以完成方法學建置,包括擴大規模應用於大彰化風場以外的地點。倘若成功,珊瑚育生方法有可能應用於其他位於熱帶水域的離岸風機水下基礎,有助於提升海洋生物多樣性。 

未來,氣候可能會變得更熱,珊瑚群帶可能會向北半球移動。將來珊瑚會在亞熱帶繁衍生息嗎?讓我們拭目以待。這(ReCoral)的確是一個開創性的實驗。
洪若譯

ReCoral實驗計畫研究助理

水產試驗研究所

出生於風機的珊瑚幼蟲作為天然珊瑚礁的生命線


生長在離岸風機水下基礎上的珊瑚未來也有機會自行產卵,這些珊瑚卵可能被洋流攜帶到其他地方著苗生長。這可促進跨海域的遺傳連通性,也有益於既有的珊瑚復育行動。

於離岸風場誕生的珊瑚幼蟲將可透過人工收集,再轉往天然珊瑚礁群帶釋放。

在任一種情況下,復育天然珊瑚礁都有助於魚類和其他珊瑚礁物種的生態健康。

在聯合國環境規劃署 (UNEP) 發布的最新珊瑚礁修復指南中,釋放珊瑚幼蟲被認為是「可能最具規模的珊瑚礁復育方法之一」。

與珊瑚保育社群分享研究發現


我們將更廣泛地與珊瑚保育社群和其他風場開發商分享我們的發現。阻止並扭轉生物多樣性的流失必須仰賴眾人的努力,因此無論實驗是否成功,我們都希望這些研究發現對未來的珊瑚保育工作有正面效益。
常見問題

  • 珊瑚育生為何重要?
    根據聯合國氣候變化框架公約 (UNFCCC) 和世界自然基金會 (WWF),珊瑚礁是地球上最多樣性和最有價值的生態系統之一。

    ​但由於氣候變遷,我們的海洋正在升溫。溫度升高會導致珊瑚白化,從而威脅珊瑚礁生態系統。

    國際自然保護聯盟已將珊瑚列為瀕危物種,預計到 2100 年,全球 75% 的珊瑚將面臨嚴重威脅。

    當珊瑚受到影響,生活在珊瑚礁棲息地的數十萬海洋物種也會受到影響,而相應地,依賴這些物種為生的數百萬人也會受到波及。

    ​根據國際自然保育聯盟指出,全球超過五億人口依賴珊瑚礁為生,包括獲取食物、抵禦風雨、就業、從事娛樂活動。
  • ReCoral by Ørsted™沃旭能源珊瑚育生可行性研究與其他珊瑚復育計畫有何不同?

    目前世界各地熱帶水域已有多種珊瑚復育研究,包括:

    • 珊瑚種植,使用珊瑚碎片原地補充退化的珊瑚礁
    • 讓珊瑚在人工魚礁結構上生長
    • 珊瑚播種,包括在退化的珊瑚礁地點釋放珊瑚幼蟲
    • 在將珊瑚移植到珊瑚礁之前,於實驗室培育出更具韌性的珊瑚

    其中有些技術包括從健康的珊瑚礁上剪下部分結構移植在其他地方,這可能會破壞現有的珊瑚礁。

    珊瑚育生可行性研究的特別之處在於將珊瑚幼蟲附著在更深水域的人工礁石結構——風機水下基礎上。尚未有人做過類似嘗試。

  • 奇異且奇妙的珊瑚究竟是什麼?

    珊瑚是十分特殊的生物體,既是動物也是微藻類的宿主。微藻類寄居在珊瑚組織中,與其共生共存。

    珊瑚蟲會保護共生微藻,並為其提供養分,共生微藻則透過光合作用,將陽光與二氧化碳轉化為珊瑚蟲所需的氧氣。

  • 珊瑚白化現象是什麼?
    當海面溫度長期高於平均溫度1.5°C時,就會出現珊瑚白化現象。這使珊瑚與共生藻分離。少了帶有色素的微藻,珊瑚不但會失去繽紛的顏色,同時也會失去所需的養分。
  • 珊瑚如何形成珊瑚礁?
    珊瑚的骨骼是碳酸鈣 (CaCO3),珊瑚利用這些物質發展成堅硬的結構而形成礁體。這些結構不但會構成完整的生態系統,更能保護海岸線免受淹水與風雨的威脅。
  • 珊瑚跟月相變化有什麼關係?

    理想情況下,珊瑚會在每年春天海溫接近年度最高點時,在滿月的夜晚集體產卵。

    滿月時的日落時間比月出時間早,讓珊瑚有一段時間處於完全的黑暗中。這段時間的黑暗加上月亮的藍光,被認為可觸發珊瑚產卵。

共同保護地球生態多樣性

生物多樣性就像是人類在地球上的維生系統,現在正面臨重大危機。深入了解我們的生物多樣性策略