第二章 文獻分析
第一節 全球環境議題探討
面臨的生存危機,歐洲環境局(Europe Encironment Agency, EEA)將這些複雜的 環境議題分成空氣汙染(air pollution)、氣候變遷(climate change)、自然資源
(natural resources)、土地利用(land use)、生物多樣性(biodiversity)、水資源
(water)、土壤(soil)、環境與健康(environment and health)、廢棄物(waste and material resources)、化學製品(chemicals)、噪音(noise)和其他(various other issues)共十二項大類。本研究以此分類架構為依據,篩選並歸納成十個更淺顯
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氣溫逐漸上升,這就是所謂的「全球暖化(Global Warming)」。自從 1750 年歐 洲工業革命以後,人類各種的工業活動排放大量溫室氣體進入大氣中,造成大氣 中溫室氣體含量逐年以驚人的速度增加。以溫室氣體的主要成分二氧化碳為例,大氣中平均二氧化碳含量從工業革命前的 280ppm(每一百萬單位體積氣體中含 量),在短短 250 年內以驚人的數度增加了 30%,更於 2015 年被美國國家海洋暨 大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)探測出 400ppm 的新高(如圖 2-1),未來情況令人擔憂。這樣的現象完全可以歸因於人 類的二氧化碳排放,其中 75%來自於燃燒化石燃料,而其餘主要來自如伐林等土 地利用方式的改變(IPCC, 2001)。
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圖 2-1 近年二氧化碳成長趨勢
資料來源:美國國家海洋暨大氣總署(NOAA),2015
除了二氧化碳之外,甲烷和氧化亞氮也都是在人類出現以前就存在於地球的 氣體,而全氟碳化物、氫氟碳化物及六氟化硫等都是由人類製造出來的溫室氣體,
這些溫室氣體在大氣中的含量,都在人類工業革命以後開始飆升。如果與二氧化 碳相比,甲烷、氧化亞氮的溫室效應更高。比如,一個甲烷的溫室效應是一個二 氧化碳的 21 倍;氧化亞氮為 206 倍;曾經被使用於冷卻系統,後來發現會破壞 臭氧層而被禁用的氟氯化碳(CFCs)更是二氧化碳的千倍,甚至一萬多倍。不 過由於二氧化碳含量遠大於其他氣體,因此二氧化碳的溫室效應仍是最大的(許 晃雄,1998)。根據南極與格陵蘭深層並核(Ice Core)的分析結果顯示,在過去 六十五萬年所發生的自然改變當中,就以現在大氣中溫室氣體濃度增加,以及相 關暖化效應發展的速度最快(Buckingham & Turner, 2008;蔡依舫譯,2010)。政 府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)的
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(Perfluorocarbons,PFCs)
工業(例如製鋁、半導體產業)
氫氟碳化物 製冷氣體、工業(例如製鋁、半導體產業)
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(Hydrofluorocarbons,HFCs)
六氟化硫
(Sulfur hexafluoride,SF6)
電子傳輸及配電系統、斷路器、製鎂程式
資料來源: United Nations Framework Convention on Climate Change(UNFCCC), 2003 界有超過一半的人口居住在離海岸六十公里以內的地區(Holligan and deBoois,
1993),因此海平面的上升將對人類生活條件造成極大的衝擊。
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圖 2-3 過去、現在與未來 150 年間全球平均氣溫上升趨勢 資料來源: IPCC 第五次氣候變遷評估報告,2013
圖 2-4 本世紀末全球海平面上升趨勢
資料來源:IPCC 第五次氣候變遷評估報告,2013
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資料中心(National Snow and Ice Data Center, NSIDC)的科學家發現,每天約有 26 平方公里的海冰消失。北極海冰在過去 30 年期間減少了 40%,如今已縮小到 410 萬平方公里,是 1979 年開始觀測以來的最小面積。如果北極海冰以這個速 度繼續融化,將在 2050 年之前消失,比聯合國跨政府氣候變遷小組(IPCC)2007 年報告所預測的時間還要提早 50 年。和北極不同的是,南極的冰層是覆蓋在岩‧
具威力影響海平面高度的還是溫度,簡單的「熱膨脹」( thermal expansion) 原 理就能讓全球海水體積因升溫而膨脹,如果全球氣溫繼續飆升,那海平面大幅度 一萬二千年前冰其所形成的土層中,蘊藏著豐富的甲烷氣水飽和物(Methane clathrate),又稱甲烷水合物或甲烷冰,這種物質只有在低溫高壓的環境下才能形 成,而估計南北極冰原蘊藏約 5 千億噸,海底深層更蘊藏約 2.5~10 兆噸的甲烷
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一些地方的降雨量確實增加了,但某些地方的降雨量卻相對減少(Gore, 2006;
張瓊懿譯,2007)。如圖 2-5,政府間氣候變化專門委員會(IPCC)根據過去的 資料(相對於 1980~1999 年),預測出本世紀末降水量分佈的變化結果,白色區
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的熱帶暴風與轉變成成熟的颶風,或將原本的大型風暴增強為區域性的大災難
(Stephan Faris, 2009;傅季強譯,2009)。同樣受到氣候變遷影響,美國國家海 洋和大氣管理局(NOAA)就觀察到,去年(2015 年)的聖嬰-南方震盪( El Niño Southern Oscillation, ENSO)現象打破了全球平均最高溫的紀錄。從圖 2-6 中可 明顯看出,全球幾乎所有地區溫度都比過去平均氣溫還高,許多地區更突破了高 溫紀錄,其中包括阿拉斯加、南美洲、南非、中東和西伯利亞都飽受其害。
圖 2-6 2015 年六月全球陸地及海洋區域極端氣溫紀錄 資料來源:NOAA,2015(The Washington Post, 2015.6.18)
三、森林銳減
所謂的碳循環,就是碳在五大「碳儲存庫」(Carbon Pool)即海洋、地底、
土壤、大氣和植物中轉換的過程,例如:人類呼吸及使用化石燃料產生二氧化碳 釋放到大氣中,是為「碳源」(Carbon Source);植物光合作用吸收大氣中的二氧 化碳,是為「碳匯」(Carbon Sink)。碳元素就在「源」與「匯」的交換過程中,
移動到不同的碳儲存庫(人禾環境倫理發展基金會,2013)。根據光合作用反應
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式,林木生物量每增加 1 公噸,需要 1.6 公噸的二氧化碳,同時釋放 1.2 公噸的 氧氣,所吸收的二氧化碳會轉化成有機碳形式儲存與林木體內(林務局,2006),
如果加上土壤中的碳儲量,目前全球森林生態系統中的碳儲量約為 9,900 億噸。
這也是為甚麼森林在控制全球暖化中扮演如此重要角色的原因了。
雖然森林的重要人人曉得,但隨著人類文明發展及人口暴增的需求,人類開 始大肆破壞森林,以換取土地來進行農業、畜牧、採礦、居住等目的,如圖 2-7 顯示,世界人口和森林砍伐量成明顯的正成長,這也意味著森林面積正在不斷減 少。聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)自 1946 年以來,每 5 到 10 年進行一次全球性森林資源評估(Global Forest Resources Assessment, FRA),以瞭解世界森林資源的最新狀況。在 2010 年的報告中指出,目前全球森林僅剩略超過 40 億公頃,約占全球土地面積的 31%,
但在過去十年中,森林正以每年約 1,300 萬公頃的驚人數度持續遭到破壞,其中 絕大部分是原始森林。雖然近幾年植樹造林計畫在某些國家開始執行,但人工造 林及森林自然生長速度依然遠遠趕不上森林被破壞的速度。
圖 2-7 1800 至 2010 年間世界人口及累計森林砍伐量 資料來源:聯合國,1999;聯合國糧食及農業組織,2010
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(globalpost, 2015.7.14)。在龐大的經濟壓力和嚴苛的滅火條件(水源、人力及 設備)下,滅火工程更是難上加難,所以一場森林大火往往都會長達幾周,甚至 林,導致山坡地無法承受暴雨沖刷的結果(Stephan Faris, 2009;傅季強譯,2009)。
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圖 2-8 海地(左)及多明尼加(右)的國界 資料來源:聯合國環境規劃署,2013
(http://www.unep.org/disastersandconflicts/CountryOperations/Haiti/Ha itimedia/HaitiRDEnvironmentalChallenges/tabid/106364/Default.aspx)
四、土地沙漠化
根據《聯合國防治荒漠化公約》(UN Convention to Combat Desertification, UNCCD)定義,「沙漠化」(Desertification)是指乾旱(arid)、半乾旱(semi-arid)
和乾性半濕潤(dry subhumid)地區,統稱旱地(drylands)的土地在氣候變化、
人為活動等各種因素作用下發生土地退化(land degradation)的現象。而旱地占 地球陸地表面的 40% (圖 2-9),並供養著全球 20 億人口,其中有 90%的人生活 在發展中國家。導致沙漠化的原因很複雜,雖然自然氣候變化會造成土地的沙漠 化,但人為活動讓土地沙漠化的影響更為激烈,其中包括過度放牧、過度農耕、
單一耕作、過度抽取地下水、過度砍伐森林等行為(The Encyclopedia of Earth, 2010)。沙漠化是連接成片的土地退化,超越了基本生態系統自我修復的界限,
需要更多的外部資源幫助恢復。生態系統過去能夠抵抗乾旱,但如今這些乾旱因 素使生態系統變得脆弱且超過臨界點,使其失去了恢復能力而難以自我恢復。
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資料來源:千禧年生態系統評估的沙漠化綜合報告(Millennium Ecosystem Assessment Desertification Synthesis Report),2005(根據 UNEP Geo Data Portal, 2000 年的資料數據) 拉沙漠和蘇丹草原之間的薩赫爾地區(Sahel),當地是一條連綿 3,800 公里的乾 旱地帶,跨越北非許多國家。在災情第二嚴重的中國北部,沙漠化土地已達 174 萬平方公里,占全國國土面積的 18.2%。因為風力的作用,中國沙漠化面積仍以 每年 3,436 平方公里的速度向周圍擴展,北京附近的沙漠也正以每年 3.5 公里的 速度向南推進,若無法有效控制,中國政治中心--北京將在 35 年後荒漠一片。
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性(Biological diversity)的簡稱,最初的含意只是清查地球上所有植物、動物、真菌及微生物物種種類。而現在,生物多樣性在學術上被擴充及所有生態系中活 生物體的變異性,它涵蓋了所有從基因、個體、族群、物種、群集、生態系中各 種層次的生命體,相互維持著複雜、緊密而脆弱的關係,任何一種生物的加入或 消失,都能改變,甚至瓦解這段關係。而全球目前最岌岌可危的議題之一,莫過 於生物多樣性危機。根據普遍民眾認知威脅生物多樣性的因素,主要包括棲地破 壞(habitat distruction)、外來入侵種(invasive alien species)、汙染(pollution)、
人口增加(population growth)及過度利用(over-exploitation)這 5 大因素,而 這 5 個因素又因英文名稱的首個字母而被合稱為「河馬」(HIPPO) 效應。但除 了上述 5 個因素外,近年科學家也將「氣候變遷」納入,成為第 6 個威脅生物多 樣性個因素,而根據「千禧年生態系評估」(Millennium Ecosystem Assessment)
指出,氣候變遷甚至將在本世紀末,晉升成為生物多樣性銳減的最主要因素。根 據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的評估報告指出,生物多樣性對氣候的 變動極為脆弱,當全球平均氣溫上升攝氏 1.5∼2.5 度,將有 20%∼30%的動植物 慘遭滅絕;上升攝氏 4 度以上,則會發生全球性的絕滅危機。