計畫簡介 現場影像 環礁全圖 東沙島圖 水質測點 調查物種 科別統計 目別統計 調查紀錄
※本計畫之魚類資料已整合至《東沙環礁潟湖魚卵及仔稚魚種類組成及分佈調查計畫》網站中※

壹、研究計畫緣起及目的
內政部於民國93年3月正式公告東沙海域為我國首座海洋國家公園,規劃以環礁外圍12浬為國家公園範圍,總面積為35萬6500公頃。有鑒於珊瑚礁島嶼有其特殊性與脆弱性,必須依據其生態環境和資源特性進行生態保育和環境保護之規劃,而且由於東沙環礁具有國際級之海洋生態和文史資源,為確保此一具有自然與人文資產、經濟與戰略雙重重地位的島嶼可以永續發展,並兼顧保護我國漁業資源和特殊的環礁生態系,有必要提高管理單位層級,並進入實施階段,未來可以規劃為東沙海洋國家公園,以促進東沙環礁海洋生態之永續發展。

雖然東沙海域已由高雄市政府公告為禁魚區,但是每年春夏之際,每天往往仍有數十艘以上的大陸漁船在東沙海域作業,採捕經濟性水產生物,其中食用性和觀賞性珊瑚礁魚貝蝦蟹類都飽受過度捕撈的衝擊,尤其是許多漁船使用炸藥或氰化鉀毒物捕捉魚類,對該海域的生物造成巨大傷害。因此需有詳細的調查資料,才能擬定有效的管理方針,做為未來國家公園經營管理的依據。為建立海洋生態資源的基礎資料,故有本案之辦理。
歷年來,東沙海域生態調查僅有4次。第一次在1975年3月,由台灣大學海洋研究所對東沙島的珊瑚、魚類、海藻和地質進行初步調查;第二次為1990年5月完成「東沙海域生態資源探勘調查報告」;第三次於1994年6月由國內海洋生物學者完成南海生態資源調查計畫;第四次在1998年由國立海洋生物博物館籌備處進行「東沙環礁調查及規劃報告」。但早期受限於野外調查作業的經費、交通和潛水船舶支援能力,僅集中於東沙島的周圍附近少數地點,而且調查時間較短,並受限於天候海況,均在3~6月期間,其他月份均無調查資料,對於廣大的潟湖和外環礁海域大多沒有詳細的調查資料。
在近幾年來,生物多樣性熱點 ( hotspots ) 的保護被認為是保護陸地生物多樣之最有效率策略,目前國際上並將此保護策略推展至海洋生物保育,保育生物多樣性及資源永續利用成為全球人類共同之概念。然而東沙海域緊鄰種源中心,生物種類預估應極豐富;根據以往的調查研究結果發現,東沙海域應為我國海域生物多樣性熱點,迫切需要基礎資料,因此擴大調查東沙海洋生物中魚類、珊瑚、無脊椎動物、海草、大型藻類與水質背景資料,亦為刻不容緩且應持續進行的工作。

貳、研究內容及計畫構想
一、研究內容
東沙海域主要由東沙島及其環礁鄰近海域所組成,而東沙環礁古稱「月牙島」,東北距高雄400公里,為一直徑約25公里,面積約500平方公里的圓形環礁,環礁中間為一水深16公尺以淺的潟湖,潟湖中具有許多珊瑚丘與淺灘。東沙島位於環礁西側,外型如馬蹄,東西寬約2800公尺、南北長865公尺,面積約1.74平方公里,且位居台灣海峽南端之要衝,地理位置十分優越。
根據珊瑚礁構造與分佈(Darwin, 1841)書中將珊瑚礁分為3類,珊瑚礁的初期發育可能發生於火山島的周圍,由於珊瑚附著生長而形成裙礁,其後島嶼逐漸下沈,但珊瑚持續生長,漸漸形成堡礁地形,後來因火山島完全沈沒於水中,僅剩環狀的珊瑚礁島嶼持續增長,於是形成環礁。東沙環礁的形成機制可能與達爾文的理論類似,只是這些珊瑚礁極可能是在冷泉碳酸岩上發育形成的(王士偉等,2002 )。就地質和地形的觀點來看.東沙環礁是歷經極長時間才形成的珊瑚礁島嶼,為十分完整的環礁地形,環礁擁有特殊的地形與美麗的珊瑚礁海域,蘊藏豐富的景觀與生態資源,因此東沙海域的生態環境應該特別重視。
依據過去海洋生物的地理分佈概念,印度─太平洋海域被人視為同一地理區(Ekman, 1953),其中又以熱帶印度─西太平洋區是海洋生物種類最豐富的海域,有些學者則稱之為:印度─馬來亞(Indo-Malayan area)(Woodland, 1983)或東印度區(East Indian region)(Randall, 1998),以生物多樣性的觀點來看,讓區域為重要的熱點(hotspots)。然而南中國海位於該區域的北方,屬於溫暖的珊瑚礁海域,其中東沙島位於南中國海之北端,自古附近海域即為良好漁場,除洄游性魚類資源豐富外,更有具高經濟價值的珊瑚礁魚類、貝類、蝦蟹類,故經年均有來自大陸、香港及台灣之漁船,在環礁內外以底延繩釣、圍網或焚寄網進行漁撈作業。
早期有關東沙海域生物相之調查研究資料很少且不完整。最早至東沙島生物調查之報告為日本大正六年(1917)報告內所記錄之13種東沙島產之魚類(含7種未鑑定種);馬廷英於1935年曾往該島研究珊瑚礁。政府遷台後,台大海域研究所以九連號研究船至東沙島進行第一次調查,當時主要研究珊瑚、魚類及貝類(楊等,1975)、海洋植物(江,1975)、地質調查(黃等1975)。而後有水產試驗所零星之經濟性魚種調查。經二十餘年後東沙生態調查才逐漸被重視,第二次調查於1990年完成「東沙海域生態資源探勘調查報告」;1994年由國內海洋生物學者前往東沙島和太平島進行「南海生態資源調查計畫」;1998年由國立海洋生物博物館籌備處進行「東沙環礁調查及規劃報告」。雖然經歷過數次海域調查研究,但早期受限於野外調查作業的船舶運輸和支援能力,僅集中於東沙島的周圍少數地點,對於廣大的潟湖和外環礁海域大多沒有詳細的調查資料。
近幾年來,生物多樣性熱點的保護,被認為是保護陸地生物多樣之最有效率策略(Meyers et al, 2000;Roberts et al, 2002),目前國際上並將此保護策略推展至海洋生物之保育,加上許多國家共同簽署的「生物多樣性公約」於1993年12月正式生效,生物多樣性的保育及資源永續利用,逐漸成為全球人類共同之概念。東沙海域緊鄰印度-西太平洋珊瑚礁生物種源中心,根據先前的調查資料發現有多樣性極高海洋生物種類,為我國海域生物多樣性熱點。以魚類分類為例,熱帶印度-西太平洋的魚類目前約2700種,菲律賓海域超過2500種,臺灣周圍海域已發現有2189種(Randall, 1998),綜合已完成的東沙調查報告,魚類種類僅記錄到396種(陳等, 1994),推測種類應該在1000種以上。目前已知東沙海域貝類248種,珊瑚類137種,藻類109種,海草54種,由於上述物種被發現地點都在東沙島附近測站,尚有廣大海域未曾調查,持續的調查研究仍有很大的進步空間,其他生物種類亦有類似的情形,例如棘皮動物、環節動物、海綿動物…等。在規劃東沙為台灣第一座海洋國家公園前,生物的背景資料建立刻不容緩且需持續進行,因此提出本計畫,針對東沙島海洋生物中魚類、珊瑚、大型底棲無脊椎動物、大型藻類、水質等,進行持續且深入的調查。

二、計畫構想
  在魚類調查的部分,除持續的採樣分類記錄外,並使用調查線潛水觀測法記錄魚種的豐富度。珊瑚調查部分則以橫截線調查法並輔以水下攝影記錄,有系統且持續紀錄東沙島海域珊瑚礁現況資料,可作為當地海域資源開發管理與物種保育復育的重要依據。無脊椎動物方面則以大型甲殼動物、軟體動物與棘皮動物種類與豐富度的調查為主,以橫截線調查法並輔以水下攝影記錄,並且配合潮汐於潮間帶採樣記錄與分類,建立東沙島海域無脊椎動物名錄。在大型藻類方面,以穿越線及覆蓋率調查為主,並進行大型藻類與海草的分類記錄。
  除相關生物調查外,並增加水質檢測分布與調查記錄,由於珊瑚礁區的特性為高基礎生產力、具生物多樣性及水質環境佳,珊瑚的生長條件十分嚴苛,它需要潔淨、貧養、鹽度穩定、水淺、陽光充足、溫度適宜的海洋環境,又由於部份的珊瑚礁都位於離岸很近的淺水區域,因此容易受到陸上人為活動的影響,珊瑚礁生物間相互依存的關係若受到污染物的加入而改變,只要破壞其中一環可能整個體系會崩潰。以國內相似之珊瑚礁海域為例,近年來墾丁國家公園附近可能由於山坡土地規化與利用之不當,造成水土保持不良,同時眾多遊客造訪也產生大量的垃圾與有機廢水,經常在雨季時,一場大雨之後,逕流(runoff)即將土壤沖刷,連同垃圾與有機廢水經過溝渠或小溪輸送到海裡,造成黃濁的水質及「系統外新營養鹽」(new nutrient)之增加,不但在珊瑚礁覆蓋上大片泥沙,掩埋並窒息棲息於底質內的生物,且對當地之生物群聚造成相當的衝擊,而海水中中大量懸浮固體對珊瑚礁之影響情況,文獻中已有許多的報導(Bastidas et al., 1999; Riegl et al., 1996)。此外墾丁海域也曾經遭受到珊瑚白化(Huang. et al., 1987; Su. et al., 1987; Hung. et al.,1989; Su. et al., 1989 )、冷心渦旋湧升流入侵(李宏仁,1999; Lee et al.,1997, 1999, 1999a)、其他如不定期的颱風,以及不明原因的珊瑚傳染疾病等等,使得墾丁珊瑚礁正面臨嚴重的危機,原因複雜亟待研究,才能對症下藥,以便採取緊急措施來防止珊瑚礁環境的持續惡化。由於這些環境變化,使得沿岸珊瑚礁生態系受到的壓力愈來愈大(Hodgson 1990; Riegl et al., 1995; Rosemond et al., 2002; Umar et al., 1998)此一現象如再不加以遏止,珊瑚礁面積必然會逐年嚴重減損,甚至於有些物種可能會因而絕滅,對海洋生態以及其所結合的景觀資源的衝擊程度,將大到難以預估。因此本計畫將於各調查測站進行水體採樣,進行各項水質分析,可供未來東沙國家公園規劃的重要指標數據。
有鑑於近十年來資訊科技在協助環境、生態保護及環境教育的議題上扮演著越來越重要的角色,在國外甚至有學者將環保問題的本質歸類為是一種環境資訊管理的問題,如何有效的蒐集並處理這些大量且複雜的資訊,以期針對問題研訂解決策略,無疑的資訊科技將扮演一估重要的統合角色,因此將以上各方面的生物資料加以整理分析,統合東沙島的生物索引資料,並與台灣目前的生物網站配合,詳實而有系統的將東沙島的生物資料介紹給民眾。另一方面,面對環境保育及永續發展的議題時,由於網際網路的快速發展,運用網路提供與協助民眾或學生上線學習與瞭解生態環境,將是推展未來環境保護與生態保育教育的重點。