與大海同一心跳

每到周末，台灣濱海的餐廳總是擠滿了大啖海鮮的人潮，海裡則不乏衝浪、浮潛的人。地理條件使然，台灣人對海並不陌生，然而，除卻吃喝玩樂，大海對於人類還有諸多重要的意義。

人類與海洋休戚與共

「海洋提供了人類魚蝦、礦產等重要資源；同時擔負了氣候調節的功能。」來到緊鄰大海的基隆，台灣海洋大學海洋環境與生態研究所特聘教授蔣國平，為我們即席上起了海洋科普的課。

海洋能調節氣候？為了讓我們明白此一抽象概念，蔣國平舉電影《明天過後》為例，紐約市因為溫暖的墨西哥灣流帶來了熱能，電影情節裡，因極地融冰的冷水南下，阻擋灣流進入紐約鄰近海域，繁華的大都會登時變成冰天凍地。

不僅如此，海洋除了藉由吸熱、散熱調節溫度，海洋中的藻類，包括浮游植物與細菌（如藍綠藻），藉由光合作用，也擔負起捕獲、吸收二氧化碳的工作。它們有著與陸地植物不分軒輊的固碳能力，雖然肉眼無法看見，卻構成了海中的隱形森林。

據科學家統計，人類排放的二氧化碳中，50％會留在大氣中，20％由陸生植物吸收，剩下的30％就是由藻類吸收。這些藻類又有相當的比例，會帶著被吸收的二氧化碳沉落到200公尺以下的深海，貯存在二氧化碳最終埋藏的墳場。

面對愈發嚴重的氣候變異的議題，藻類優越的固碳能力，獲得了大量關注。特斯拉執行長馬斯克在2021年舉辦「XPRIZE除碳計畫」，就提出1億美元的高額獎金，希望每年能從大氣中移除1,000噸的二氧化碳，並且將這些碳封存至少100年。雀屏中選的團隊之一Climate Foundation，便計畫在海洋上建置大型的人工海藻田，希望藉此吸收更多的二氧化碳，再埋藏到深海。

在台灣，有旭日教育基金會與台灣海洋大學合作，成立「台灣國際藻類研究基金委員會」，致力投入原生大型藻類的研究與復育。台灣大學地質科學系副教授任昊佳、台灣海洋大學水產養殖學系合聘助理教授張睿昇與中央研究院環境變遷研究中心研究員何東垣，亦組成研究團隊，他們一面積極與Climate Foundation合作，另一面投入研發符合在地需求的大型海藻養殖系統。

生物海洋學家蔣國平，是台灣第一代的海歸海洋學者。

藻類具有優越的固碳能力，在氣候變遷的議題下成為研究的明日之星。

數據是永續發展的第一步

由於海洋與人類如此脣齒相依，聯合國發布的17項「永續發展目標」（SDGs），第14項便明言：「保護和永續利用海洋和海洋資源，促進永續發展。」「誇張一點的說，海洋的永續就是地球的永續。」蔣國平以此註解。

為了達成海洋永續的目標，第一步得先取得客觀的科學數據。因此，聯合國已將2021年至2030年訂定為「海洋科學永續發展十年」；台灣也與之呼應，由國科會及海洋委員會提出「台灣海洋科學十年倡議」，計畫以五年的時間，打造出台灣的海洋觀測網。

海草床的高度，可判定有機碳的儲量。（國立臺灣海洋大學海洋環境與生態研究所曾筱君提供）

設置浮標站，用以傳送浮標觀測到的即時數據。（國立臺灣大學海洋研究所詹森提供）

台灣現代海洋學30年

誠然，海洋研究有其不易克服的難處，「在陸地上輕而易舉的事，在海洋裡都變得很困難。」蔣國平毫不誇張地說。光是想取得基本數據，量測的地點大多不會在近海，甚至得深入動輒三、五千公尺的海底。除了技術需求高，更是所費不貲，據聞，一艘研究船出航，一日花費就超過百萬。

也由於受限於科技發展的腳步，事實上，現代海洋學的研究直到19世紀末才起步，發展至今不過100多年，又因耗資甚鉅，研究成果大多都掌握在經濟水平較高的國家手中。

台灣的海洋學亦起步於經濟起飛的年代。1983年，才擁有第一艘研究船「海研一號」。蔣國平談到，1989年，前輩海洋學家劉康克、莊文思等人推動「黑潮邊緣海水交換作用」（KEEP），這一大型且跨領域的海洋研究計畫，首度獲得政府部門（當時的國科會）的資金支持。

「這是台灣海洋學發展的重要轉捩點，可以說，1989年是『台灣現代海洋元年』。」在1993年從日本歸國的蔣國平，也是台灣第一批海洋學者。躬逢其盛的他談及往事，仍難掩興奮。走過30餘年，蔣國平笑談，當年的他們「連儀器都還不會用」，仰賴外國學者手把手教學，至今台灣的海洋研究已能躋身全球前段班的行伍。

跨域整合，科學治理

然而，往昔的海洋學家可以不問世事，專注競逐純科學領域的頂尖成就，然而，面對許多迫在眉睫的時代命題，連前中研院院長李遠哲也曾登高疾呼，面對氣候變遷等攸關人類存亡的重大議題，「我們不能再等待。」

尤其海洋學又是一門連結大氣、物理、化學、生物、地球科學的跨領域專業，許多令人聞之色變的大規模自然災害，都與海洋有關，好比從海上生成的颱風、多在海底發生的地震、因地震引發的海嘯等。乃至現今因人為而引發的溫室效應、海洋酸化、海洋汙染、海洋資源耗竭等重大問題。換句話說，為增進人類生存的韌性與共同的福祉，海洋科學的研究與應用不可或缺。

也因此，面對氣候變遷、環境汙染等當代議題的緊迫，近年不少海洋學家紛紛跨出學術舒適圈，貢獻一己之力。

「學術向來貴在自由，以前我們做研究，專心追求純科學領域的尖端突破，極少會把應用層面的事情放在心上，」化學海洋學家、中研院環境變遷研究中心研究員何東垣侃侃談起自己從「出世」到「入世」的心境轉變，這也是他從「純海洋科學」轉向「海洋永續科學」領域的理由，「畢竟，當研究領域的問題已經大到這個程度，科學家同樣必須花上力氣，一起來面對這麼急迫的問題。」他說。

這也是近年來，他積極參與一項國際跨領域型研究計畫「未來地球」（Future Earth）的原因。這項由李遠哲積極促成的計畫，主要針對全球環境變遷與永續發展的議題，希望藉由媒合不同學門、領域的人，以科學為基礎，尋求問題的答案。

何東垣在計畫下的海洋議題工作小組「Ocean KAN」擔任召集人。他分享Ocean KAN這三年曾經在台灣展開討論的若干項目，好比藻類養殖、永續漁業、海洋保護區的設立、氣候變遷下的藍碳議題等等，這些議題，均與國家產業發展、民眾日常有關，不僅務實，且影響深遠。

有時候，困難的不是問題本身，「解答可能已經在那裡，只是需要取得所有人的信任與共識。」何東垣分享，不僅技術上需要跨域合作，議題裡的利害關係人亦需要理解對方的語言，尋求共識的過程中，科學是重要的基石，「過去我們會說『from science to policy/management』，但反過來說也同等重要，訂定重大決策的同時，科學也要趕緊配搭上來。」何東垣語重心長地說。

何東垣（左6）與其團隊，搭乘台灣的海洋科學船「勵進號」出海調查。照片攝於國研院海科中心勵進研究船。（何東垣提供）

擔綱起平衡氣候的隱形功臣：藻類。圖為黑潮表水所採集到的束毛藻（Trichodesmium），細胞寬度僅有6微米。（何東垣提供）

 

海洋研究需要高資本高技術，研究成果多掌握在先進國手中。

從海洋連結全世界

為求落實作為海洋國家的科學治理，2022年年中，以召集人蔣國平為首的多位學者，宣布成立智庫型組織「台灣海洋聯盟」（Taiwan Ocean Union, TOU）。

說這次要「玩真的」的蔣國平，分享聯盟主力推動幾項議題。海洋觀測網的建立只是第一步，應用觀測取得的數據是第二步。這些數據，對於災防大有用處，還能投入海洋產業的發展，舉凡如海洋能（如洋流發電、波浪發電等）的開發、海洋風場的建立、海洋儀器的製造等，這些都是台灣當前闕如，但攸關國力、經濟發展的重要項目。

傾國之力投入海洋研究，代表台灣從陸地國家轉型為海洋國家。即便民間距離海洋科普的普及，尚有距離，海洋產業更是缺席已久，但這不僅是曾受海禁政策的影響，蔣國平寬容地解釋，台灣以漢民族為主要組成，漢民族千百年來都是以大陸生活為主，移民到島國生活，自然有其侷限。

然則，作為四面環海的島國，對海洋的投資，不僅是地理條件的必然，能造福國民，也是向全世界輻射發聲的基點。

好比就在去（2022）年，帛琉、吐瓦魯、諾魯、海地、史瓦帝尼、巴布亞紐幾內亞等六國的駐台代表，在高雄中山大學展開圓桌會議。這些太平洋島國聚首的理由，便是希望能借助台灣的海洋科技與技術，估算各自經濟海域中的「藍碳」價值。

在全球爭相響應「2050淨零碳排」的大架構下，碳匯計算是近來相當熱門的議題，蔣國平指出：「海島國家擁有廣大的經濟海域，深海中有著藍碳碳匯的重大潛力，但這往往是大陸型國家忽略的項目。」由於聯合國目前尚未把藍碳納入計算項目，台灣藉由幫助這些海島國家，並透過這些國家的發聲，可望讓國際重視藍碳交易的重要。

海洋議題尺度之大，往往涉及人類全體。何東垣說：「台灣雖然是島國，但應當與大海同一心跳。」台灣已有堅實的經濟實力與出色的學術研究作為基礎，透過大海的連結，分享成果，貢獻所能，並與世界對話，視野與格局，將會更寬廣。□

由海洋學者組成的臺灣海洋聯盟，定期舉辦海洋科學研究的交流會議。（國立臺灣海洋大學提供）

研究人員收集海底的的實驗樣本，測量海草床沉積物釋放出的溫室氣體通量。（國立臺灣海洋大學海洋環境與生態研究所曾筱君提供）

透過「沉積物收集器」，可了解深層海洋中的沉降物質，並了解其傳輸方式及埋藏量。照片攝於國研院海科中心勵進研究船。（何東垣提供）