美人魚的眼淚害死歐洲鱸魚

歐洲鱸魚。圖片來源：wiki

在2014年，全世界生產3.11億噸塑膠。雖然根據2014年的數據，大約有三成的塑膠被回收，另外四成則用來燃燒發電；但還是有其他三成送去掩埋場（1）。

但是，在整個過程中，還是有不少塑膠製品沒有被回收、燃燒或是掩埋而開始到處流浪；這些流浪的塑膠有些被海鳥或海中的生物吞食，讓牠們胃脹滿、造成這些動物無法進食而死。其他沒有被吞食的流浪塑膠則隨著時間分解、日漸破碎變小，最後成為俗稱「美人魚眼淚」（mermaid's tears）的塑膠微粒（microplastics）。

這些塑膠微粒對生物是否有損害呢？過去的一些研究知道，有些生物在吞食塑膠微粒後，會產生行為改變或造成脂肪代謝的干擾；但詳細的研究仍付之闕如。

為了要仔細研究塑膠微粒對生物的影響，最近烏普薩拉大學（Uppsala Univeristy）的研究團隊，使用九十毫米的聚苯乙烯（polystyrene）塑膠微粒與歐洲鱸魚（Perca fluviatilis）作為研究的材料。使用的濃度為每立方米一萬顆或每立方米八萬顆，觀察塑膠微粒對歐洲鱸魚的幼魚是否會產生影響（2）。

使用這兩種濃度的原因是因為，研究團隊調查瑞典附近的海域發現，濃度低的區域大約是每立方米150到2,400顆，而濃度高的地區則高達每立方米68,000到102,000顆。整體的平均為每立方米7,000到10,000顆。因此，研究團隊以每立方米一萬顆作為平均暴露組、而每立方米八萬顆則是最高暴露組，將由波羅的海採回的歐洲鱸魚受精卵，暴露在這兩種濃度下、以及完全沒有塑膠微粒的控制組，進行比較。

實驗結果發現，最高暴露組幼魚的活動力降低、避敵反應消失，當研究團隊將這些幼魚暴露在牠們的掠食者白斑狗魚（Esox lucius）的「魔爪」之下時，最高暴露組在24小時內全被吃光光，平均暴露組的存活率則為三成四，而控制組還有四成六活了下來。

除此之外，研究團隊發現，儘管三組幼魚都餵了一樣多的豐年蝦，最高暴露組的歐洲鱸魚的幼魚們的胃裡面塞滿了塑膠微粒，而平均暴露組的胃裡面則同時出現了塑膠微粒與豐年蝦。儘管豐年蝦才是幼魚們應該要吃的東西，但牠們似乎都偏愛塑膠微粒，造成兩個暴露組的幼魚都長得比控制組的幼魚小。最高暴露組的身長少了百分之九，而平均暴露組少了百分之三。

胃裡塞滿塑膠微粒的幼魚。圖片來源：ScienceNews

塑膠微粒除了會影響到幼魚的活動力、避敵行為以及生長以外，研究團隊也發現，將歐洲鱸魚的受精卵暴露在最高濃度的塑膠微粒下時，只有八成一的受精卵孵化成小魚；而控制組的受精卵則有九成六都成功孵化（暴露在平均塑膠微粒濃度的魚卵則有89%成功孵化）。

這篇研究報告一問世，大概可以說是「震驚了數十億人」吧！不過讀者在閱讀的時候還是要稍微注意一下。怎麼說呢？因為這篇研究裡面只使用了聚苯乙烯微粒，而實際上在海洋中的塑膠微粒還有好幾種（如聚氯乙烯PVC、聚乙烯polyethylene、聚甲基丙烯酸甲酯polymethyl methacrylate，3）；雖然其他幾種塑膠微粒也對動物有不同程度的傷害，研究團隊也提到，會使用聚苯乙烯微粒的原因是因為，過去已經有研究證實，攝食聚苯乙烯的魚類會有行為以及代謝上的改變（4）。以整體的塑膠微粒數目來看，既然海洋裡面的塑膠微粒是數種不同的塑膠混雜而成，以單一種類的塑膠微粒來做試驗，所呈現的實驗結果不知道會是更嚴重或是較輕微？但無論如何，這個研究報告所呈現的結果，反映了塑膠微粒濃度越高，在對於受精卵的孵化、幼魚的成長以及行為上的影響都呈現了劑量關係。因此，我們還是不可以忽視這篇報告。

塑膠耐摔、耐酸、耐碰撞，自從在1839年德國藥劑師愛德華‧賽門（Eduard Simon）發明了聚苯乙烯以後，我們的生活變得越來越方便了！但是塑膠雖然很方便，如果我們不好好思考如何減量使用、落實回收，總有一天我們體內也會（以某種形式）充滿了塑膠；而很可能遠在那個時刻之前，我們的海洋與河流裡就充滿了水母與塑膠微粒了！

（本文版權為台大科教中心所有，其他單位需經同意始可轉載）

參考文獻：

1. Plastics: the Facts 2015. Plastics. Europe.

2. Lonnstedt O.M. and Eklov P. 2016. Environmentally relevant concentrations of microplastic particles influence larval fish ecology. Science 352:1213-1216

3. Browne M.A. et. al., 2015. Linking effects of anthropogenic debris to ecological impacts. Proc. Biol. Sci. 282: 20142929

4. Karin Mattsson. 2015. Altered Behavior, Physiology, and Metabolism in Fish Exposed to Polystyrene Nanoparticles. Environ. sci. Technol. 49:553-561

對環境最友善與最不友善的五個國家

EPI 2016 Country Rankings from YCELP on Vimeo.

耶魯大學根據「環境保護指數」（Environmental Protection Index）對全球180個國家/地區進行評估，排出了名次。

最友善的五個國家是：芬蘭、冰島、瑞典、丹麥以及斯洛文尼亞（Slovenia）。

最不友善的五個國家是：索馬利亞、厄立特尼亞（Eritrea，位於東北非）、馬達加斯加、尼日（Niger）與阿富汗。這些國家多半都是因為戰亂以及/或政府的問題，使得人民自顧不暇，更遑論對環境友善了。

台灣名列第60名，勉強趕上前三分之一的末班車，可以參加優良生課輔XD。

我們的鄰居的排名情況如何呢？

新加坡（14）
日本（39）
馬來西亞（63）
菲律賓（66）
南韓（80）
泰國（91）
印尼（107）
中國（109）
越南（131）
印度（141）
寮國（148）
緬甸（153）
巴布亞紐幾內亞（156）
孟加拉（173）

簡單來說，台灣在東亞地區勉強擠進前三名。雖然看起來好像不錯，不過東亞地區在多次的全球評估中，都被列為在氣候變遷中最容易受災的區域，所以我們還應該要更努力才行。

對完整的報告有興趣的朋友，請點這個連結。

極端氣候，我們能做什麼？

這幾天（2016年一月中下旬）的超強寒流，網路上除了一片狂貼雪景照之外，另外就是用力強調哪裡又受災了，要大家不要忘記還有人受災，甚至譴責他人只懂得追雪賞雪。

其實追雪賞雪並無不可，只是不要裝備不夠就上山，然後等出意外再來動員軍警救人等等。

圖片：林芷佑

既然極端氣候一時無法逆轉，我認為應該要以正面的態度去面對災害。許多國家都有訂定因應的措施，我們也不應該例外。因應措施不能只侷限在過去的老思維（灑錢），還要能夠協助民眾復原、降低災損，以及訂定嚴寒與酷熱的停班停課標準等等。

這次有些山區的小學就彈性宣布停班停課，這是很好的。

另外是，臺灣要如何積極的因應，如何降低溫室氣體（不只是二氧化碳）的排放，好好的考慮一下臺灣的能源政策。

筆者也認為核電要從長計議，因為只要核電廠發生一次嚴重意外，大概附近方圓數十里幾十年內都無法住人；但我們要繼續燒煤發電嗎？早晚會成為全世界的箭靶。

是否政府有「認真」考慮過發展其他的發電方式呢？政府要如何鼓勵大家在屋頂上裝太陽能板/太陽能熱水器？是否還有其他形式的再生能源可以開發？如果沒辦法拋棄核能，那麼大家要怎樣努力讓核能發電成為相對最安全的發電方式？火力發電又該如何捕碳呢？

上面說的是政府，那麼對一般人（如我們）可以做什麼呢？

一、了解嚴寒與酷熱只會越來越多，多多去吸收防災的常識；遇到災害，不要忙著找「誰的錯？」，而是想「如何處理？」；尋找資源協助自己與他人從災害中再起。

二、極端氣候的源頭是全球暖化，平常我們可以少用、甚至不用一次性餐具等等，免洗杯、盤、碗、筷能不用就不用，隨身攜帶購物袋，塑膠袋能回收就回收，筆者能用手拿絕對不用袋子，要用袋子的時候都盡可能自備，常常在跟廠商比賽看誰手快（如圖）之後，現在已經練會先喊「等一下！我有塑膠袋！」了。

三、如果沒有下雨或攜帶大/重物，走路十五分鐘可以到的距離不開車，下車買東西時一定熄火。開車去載人，到地點前先打電話，降低引擎空轉的時間。（基本上筆者是一定熄火啦）

四、選舉時多關心民意代表是否提出與改善全球暖化相關的政見，對於只會談開發從不愛護環境的民意代表，用選票譴責他。

筆者曾聽過有人認為，「沒有鳥又怎麼樣？鳥有沒有關我什麼事？你們這些人只關心鳥不關心人！」的這種說法，但是別忘了我們常用「狗不拉屎、鳥不生蛋」來形容一個地方不適合居住，所以，如果鳥都不見了（還不是不生蛋而已），真的要好好想想，這樣的地方你能住多久？你的子子孫孫能住多久？

查科峽谷（Chaco Canyon）的大廈的木材哪裡來？

波尼托村（Pueblo Bonito）。圖片來源：wiki

在位於新墨西哥州查柯峽谷的安納沙西遺址中，最著名的應該就是波尼托村（Pueblo Bonito）了（如上圖）。根據考古學家考證，波尼托村當年是一棟有五百個房間、五層樓的木造建築。

要用木頭蓋出這麼大的建築，需要很多很多樹木。根據估計，大約使用了 24萬棵樹。這麼多樹，究竟是從哪裡來的呢？

過去以鍶同位素進行辨識時認為，這些木頭應該是來自於曲司卡山（Chuska）與聖馬刁山（San Mateo）；但是最近的研究發現，其中有一部份應該是來自於南方75公里的Zuni 山。在公元1020年以後，安納沙西人不再去Zuni山伐木，改去峽谷以西75公里的曲司卡山砍樹。

為什麼最近的研究得到的結論不一樣呢？原來，過去使用鍶同位素測定，主要是基於鍶（Sr，鍶八七與鍶八六）由於化學性質相近的關係，常會與鈣一同被植物吸收。由於鍶為銣（Rb）衰變的結果，而不同地區的岩石中銣含量有不同，因此可以由鍶的含量推出木頭可能是來自哪一座山。

但最近的研究使用所謂的「樹源學」（dendroprovenance）。樹源學是什麼呢？我們都知道從樹木年輪的圈數，可以了解這棵樹活了幾年；但是從樹木的年輪的寬窄，還可以了解過去年代當地的氣候（主要是降雨情形）。從這個概念，過去已經發展出所謂的「年輪年代測定法」（dendrochronology），透過比較樹木年輪，可以拼湊出當地數百年、千年的雨量變化。如今的「樹源學」則是透過比較樹木年輪，找出樹的生長區域。

怎麼做呢？雖然整個區域的氣候大致相同，但不同的山與山之間的氣候，還是會有一些細微的不同；這些不同經過仔細比對就可以找到樹木到底是來自哪一座山。當然，這樣的工作不容易；事實上，亞利桑納大學（University of Arizona）的研究團隊，整整花了四年才比對出來。

在公元1020年後，安納沙西人不只是改由曲司卡山伐木而已；同時他們也改變了建築工法。研究團隊發現，大概從那個時間點開始，安納沙西人也開始大興土木，大約有一半的房子都是公元1020年後建造的。

雖然這個發現還是無法解答為何他們忽然消失，但我們也由此知道，當年安納沙西人真的是到處砍樹，住家附近的砍完砍南邊，南邊砍完砍西邊，等到環境被他們破壞到山窮水盡、造成嚴重糧食不足、爆發動亂以後，殘餘的安納沙西人不得不離開時，不知道可有人後悔過這樣到處砍樹？

參考文獻：

Jared Diamond. 2006. 大崩壞。p.186-7（廖月娟譯）

2015/12/7. Unexpected wood source for Chaco Canyon great houses. Science Daily.

中世紀的「大暖化」（Great Warming）時期可能只發生在歐洲

圖片來源：wiki

在Jared Diamond的「大崩壞」的第六到第八章提到的諾斯人（Norse，也就是維京人），在第十世紀末（～公元985年）由紅髮艾瑞克（Erik the Red）領軍前往格陵蘭（Greenland）殖民。他們原以為找到了另一片樂土，沒想到在格陵蘭的生活，比挪威還要辛苦。我們以為的「威風凜凜」的海盜，其實只是不小心做起打家劫舍的行業；他們搬到格陵蘭、建立農場，希望可以在當地安家落戶。但是，格陵蘭並不是北歐神話裡的天堂，胼手胝足地苦撐四百年後，終於還是無可奈何地滅亡了。

哈瓦思教堂（Hvalsey）。圖片來源：wiki

關於他們為何滅亡有許多說法。在「大崩壞」中提到的，包括了當歐洲進入小冰河期（little ice age）時，原本就寒冷的格陵蘭變得更加嚴寒，加上他們失去了宗主國（挪威因黑死病損失了一半人口，後來與丹麥、瑞典結盟，共推丹麥國王為盟主）的支持，而數百年的農牧生活對當地的環境造成破壞，使他們在小冰河期降臨時無法存活下去。

但是，來自哥倫比亞大學的研究團隊，勘查格陵蘭以及鄰近的巴芬島（Baffin）的冰磧（音器，moraines，指被冰河帶著走的石頭）後發現，在所謂的中世紀大暖化時期，格陵蘭的氣候可能沒有變暖；也就是說，或許從他們到當地、直到全部滅亡（或有一小部分遷居）為止，格陵蘭的氣候「一直都是這樣冷」。

其實，從布萊恩‧費根（Brian Fagan）的「歷史上的大暖化」一書中，也可以看到中世紀發生在歐洲的暖化期，在世界各地的狀況都有不同：如美洲與中國發生乾旱，使得馬雅與安納沙西文明滅亡等。這個研究只是進一步指出，或許連在歐洲，暖化都不是一個「放諸全歐皆準」的現象。

那麼，是否表示在格陵蘭的維京人的滅亡結論需要修正呢？筆者覺得，大方向應該還是差不多的，畢竟當地原本就是苦寒之地，而當時的人對於緯度與氣候等等並沒有概念（可以看到，直到1492年哥倫布發現美洲時，也還是沒有概念，所以會把葡萄、小麥等溫帶作物帶到巴哈馬群島去種），看到峽灣有草原就以為跟家鄉是一樣的，卻沒想到冬天更冷？但是已經搬來了，也來不及搬走；更何況「說不定只是今年特別冷」呀？而且挪威耕地不多，當時會出海的應該幾乎都是在家鄉生活有困難的人吧？就像後來福建、廣東一帶的華人坐船到臺灣以及東南亞是一樣的。

參考文獻：

2015/12/4. Study undercuts idea that 'Medieval Warm Period' was global. Science Daily.

全球暖化影響做人的興趣？

自1880年開始，全球均溫上昇的狀況。圖片來源：wiki

我們都知道經濟不景氣、取得避孕措施的容易度等，都會影響到生育率，但最近美國的一項大型研究，分析由1931到2010年的氣溫與生育率間的關係發現，每逢氣溫上昇到超過華氏80度（攝氏26.7度），生育率就會下降0.4%。

對美國來說，這意味著一天減少1,165個嬰兒。而隨著全球暖化，氣溫超過華氏80度的日子，將由一年30天增加到90天，也就是說，生育率的下降速度會快三倍。

雖然在熱浪退去後十一到十三個月，會有一波生育率的增加；但增加的幅度大約只能補上減少的量的三分之一，也就是說，只能讓減少的幅度看來不那麼明顯而已。

雖然過去有研究發現高溫會影響到生殖能力，但這次的大型研究顯示的生育率降低，並不能單純的以生殖能力降低來解釋。

參考文獻：

Carina Storrs. 2015/11/6. Climate change is killing our sex drive, bringing down U.S. birth rate, study says. CNN.

鹽巴裡的塑膠

中國海鹽與湖鹽裡的塑膠。圖片來源：C&EN

最近有中國華東師範大學（East China Normal University）的科學家調查中國市售十五種品牌的食鹽，發現裡面都有塑膠微粒（microplastic）。

什麼？鹽巴裡面有塑膠！相信許多朋友一聽都會覺得，唉呀不稀奇，反正那個國家的黑心商品已經夠多了，鹽巴裡面加塑膠有什麼好訝異的？

慢著。這裡是科普部落格，不是製造新聞的部落格。我們看的是事實，不是編故事。到底中國的鹽巴發生了什麼事呢？

研究團隊認為，由於所有的品牌都發現了塑膠微粒，而且來自海鹽的食鹽品牌裡面的塑膠微粒尤其多；因此他們認為，這些塑膠微粒是來自於海洋污染物。

為什麼這麼說呢？因為海鹽主要都是曬鹽而來，當海水已經被塑膠微粒污染，這些微小的顆粒，在海水運到鹽田曬乾以後，便很難與鹽顆粒分開來。

這些污染物包括了聚乙烯對苯二甲酸酯（polyethylene terephthalate，PET）、 聚乙烯（polyethylene，PE）， 以及賽璐玢（cellophane）等。其中一個品牌的食鹽，每磅含有多達一千兩百個塑膠微粒！如果一個人每天食用的鹽都達到世界為生組織的上限，一年下來他可以吃到大約一千個塑膠微粒喔！雖然這比去年的一篇報告裡面提到的，歐盟人民因為食用貝類，一年大約吃進一千兩百個塑膠微粒要少了兩百個，但是---貝類可以不吃，有人吃三餐不用鹽來調味嗎？

雖然許多已開發國家已經改用電解製鹽（臺灣也是），但還是有相當多地區是以日曬製鹽。過去未曾有調查研究食鹽中的塑膠微粒污染的情形，但如以目前海洋被塑膠垃圾污染的狀況來看，世界其他區域由日曬製鹽而來的食鹽，是否也逃不過塑膠微粒污染的厄運呢？

塑膠微粒可能是來自於丟棄在海洋中的塑膠垃圾，因為海浪以及太陽的輻射作用，逐漸破碎，最後成為極為細小的碎片；還有些來自於聚酯纖維等合成衣料織物。研究發現，每清洗一件合成衣料，就會釋放出多達1900條的微小纖維。第三個來源則是「柔珠」洗面乳等加了塑膠微粒的個人清潔用品。據歐洲統計，歐洲一年有4千多噸塑膠微粒排放到海洋（相當於4億個10克的塑膠袋）。這些塑膠微粒，有些是刻意加進去的（如柔珠），有些是無意的（如清洗合成衣料），而有些則是人類不負責任的行為（如海洋垃圾）。即使衣服不能不洗，但我們至少可以不使用柔珠洗面乳、不丟棄垃圾吧？而衣服也可以減少清洗的次數，不要穿一次就洗，等流汗弄髒了再洗，這樣也可以減少海洋中的塑膠微粒的出現，不是嗎？

人類應該要更注意、更小心自己對環境產生的影響。救地球也是救自己，亂丟塑膠垃圾，最後塑膠出現在魚、蝦、貝類、食鹽...還是通通都回到人的肚子裡。

參考文獻：

Dongqi Yang, Huahong Shi, Lan Li, Jiana Li, Khalida Jabeen, and Prabhu Kolandhasamy. 2015. Microplastic pollution in table salts from China.   Environ. Sci. Technol. DOI: 10.1021/acs.est.5b03163

Lisbeth Van Cauwenberghe,Colin R. Janssen. 2014. Microplastics in bivalves cultured for human consumption. Environmental Pollution. 193：65–70 doi:10.1016/j.envpol.2014.06.010