太平島棘冠海星大爆發

2021.06.30太平島棘冠海星大爆發—造成珊瑚礁生態大浩劫新聞稿及相關精釆照片21張 影片2部

　　2021年鄭明修研究團隊受海洋委員會國家海洋研究院委託執行「西南海域珊瑚礁監測」計畫，於4月5日前往太平島海域，潛水調查發現水深2公尺以下海底珊瑚礁幾乎百分之九十以上的珊瑚死亡，尤其是石珊瑚幾乎全滅，每個人都受到驚嚇，我個人潛水四十多年也未曾見到如此慘狀，甚至一張照片(圖5)可以見到20隻棘冠海星。到底海底發生什麼事? 2019年9月的潛水調查結果仍然正常，為何一年多未見的健康珊瑚幾乎完全死亡，仔細觀察各測站都有發現數十隻棘冠海星(Crown-of-thorns starfish)，原來棘冠海星在太平島族群數量已經大爆發了(outbreaks)，牠們是造成本次珊瑚死亡的元兇，然而牠們從何處來?又如何大量聚集?其族群數量有多少?如何謀求解決之道。

棘冠海星大爆發

　　從1994年至今鄭明修博士去過太平島潛水調查七次，每次都有發現棘冠海星棲息在石珊瑚底部，特別偏好在桌形軸孔珊瑚群體，不過數量是從罕見、稀有、到2017年變成為偶爾可見；至於在珊瑚礁海域中的棘冠海星密度多少時才算是大爆發呢?一般認為珊瑚覆蓋率超過50%的健康珊瑚礁海域，每10,000平方公尺可以供養20-30隻棘冠海星，如果數量再增加可能對該區域的珊瑚不利，若是從生態長期監測調查結果中發現數量超過30隻，就達到爆發警戒的範圍。根據今年14條測線共記錄到532隻，平均38隻，每條穿越線觀察面積500平方公尺，換算出該海域棘冠海星密度，相當於在10,000平方公尺已達760隻，超過警戒值已達到大爆發等級。

　　棘冠海星以活體石珊瑚的珊瑚蟲為食，一隻成體的棘冠海星每年可以啃食掉4~6平方公尺的珊瑚，對珊瑚礁海域的珊瑚產生很大的衝擊，而且飽食的棘冠海星可以利用所儲存的能量，在飢餓狀態下存活6個月。在太平島夜間潛水才比較容易發現約5-8公分的小型個體，在白天小個體大都躲藏在珊瑚群體下方或縫隙間，不易被人發覺，加上本身絕佳的防禦機制與並不多見的天敵，成體的棘冠海星幾乎很難被完全「移除」。在國外的記錄，1970年代在澳洲大堡礁曾發現棘冠海星大爆發，爾後就一直無法根除，後來在琉球、關島、印尼等海域，也都曾經發生過棘冠海星大爆發的事件，導致大範圍的珊瑚死亡，造成當地珊瑚礁生態系的劇烈改變，需要透過人力移除棘冠海星才能讓珊瑚逐漸復原。

太平島-南海最大的自然島嶼

　　「太平島」，英文名稱Itu Aba Island、Taiping Island，為南沙群島中天然面積最大且有淡水的島嶼。太平島是由珊瑚礁建構而成，也是珊瑚環礁的一部分，周邊海域也是物種最豐富的珊瑚礁生態系統，珊瑚礁獨特的生物多樣性與生產力，孕育出海洋中很高比例的物種。　

　　根據國外的長期監測調查報告，發現棘冠海星有週期性爆發的現象，其個體需要2-3年到達成熟階段，成熟的個體每年可以產下2-6千萬個卵，並持續存活5-7年，2-3年成熟體長直徑約30-40公分；最大體長直徑可達1公尺。就棘冠海星的生殖能力而言，小族群即具有大量增生的潛力，目前推測造成族群個體大量增生的原因，除了自然的週期性變動外，可能的原因有二：第一為天敵的消失，大法螺已知是棘冠海星最主要的天敵，另外油彩臘膜蝦、龍王鯛、粗皮鯛、隆頭魚等，已知約有八十多種魚都會吃小的棘冠海星，而浮游幼生時期的棘冠海星更是許多珊瑚礁魚類的食物；若是這些能抑制棘冠海星數量的物種減少時，即可能造成棘冠海星數量的增加。特別是大法螺常被人拿去做觀賞用貝殼，導致大法螺在太平島和台灣海域幾乎滅絕，可能是造成棘冠海星爆發的主要原因之一。第二是人類對海洋的污染，含豐富營養鹽的水流入海中，造成微細藻類的大量增生，也提供棘冠海星幼生時期足夠的食物來源，有機會讓大量的棘冠海星長成成體。2008年2月初澎湖發生百年罕見的寒災事件，海水溫度驟降，造成大量野生魚類及養殖魚類死亡，甚至淺海珊瑚發生大規模的白化、死亡，許多海域珊瑚覆蓋率降低，藻類大量增生，是否提供棘冠海星大量繁衍的條件，然而太平島周邊海域過去幾乎沒有大量人為污染，值得進一步探究。

如何解決棘冠海星?

　　無脊椎動物在珊瑚礁系統扮演重要的角色，族群的劇烈變動可能造成珊瑚群聚產生重大影響，最著名的是棘冠海星族群爆發，可以吃光數百公里海域的石珊瑚，從澳洲大堡礁的長期監測資料發現珊瑚死亡42%是因為棘冠海星致死，比起大白化致死22%多達一倍以上。十多年前南海中的西沙群島也曾經發生棘冠海星大爆發，至今珊瑚礁生態系一直未恢復，大陸官方採用的方法是發動漁民捕撈，收購已達十萬隻以上。由於棘冠海星再生能力十分強，用刀切割可能再生更多隻。過去以人工移除成效最佳，但是數量龐大時可能緩不濟急。

　　目前常用的控制方式有:

　　1. 保護大法螺與大魚來捕食棘冠海星。

　　2. 保護底棲無脊椎動物來捕食幼生或小個體。

　　3. 控制營養鹽汙染讓幼生缺少食物來源。

　　4. 手動移除成體。

　　5. 注射醋酸到其體內使其死亡。

澎湖西吉島的突棘行動

　　根據鄭博士於2010年在澎湖發起〝突棘行動〞，結合台灣珊瑚礁學會與澎湖共生藻協會已於8月7日發起潛水志工及會員參與移除活動，有效結合政府與民間的力量，對棘冠海星進行特定區域的重點清除，共計在西吉島東南海域水深6-10公尺處採獲96隻，體長最小7公分到最大44公分，平均體長直徑約30公分的棘冠海星個體，經過2年進行移除與後續的監測調查，棘冠海星大爆發的現象在西吉島已不再發生。

　　澎湖海域除了西吉島之外，其它海域亦有發現棘冠海星的蹤跡，根據澎湖海洋生物研究中心於2010年7月21日至8月中旬利用潛水拖曳調查方法，動員百餘潛水人次，大規模進行澎湖14處海域的棘冠海星普查及熱點區的人工移除工作。調查結果發現澎湖山水(約160隻/一萬平方公尺)、鎖港(約60隻/一萬平方公尺)、西吉(約160隻/一萬平方公尺)沿岸海域有棘冠海星出沒外，共捕獲139隻，其餘海域並未發現其蹤跡。

　　根據各國移除方法資料顯示，要減輕棘冠海星大量繁生所造成的危害，從2014年就是以稀釋後的醋酸注射取代人工移除，每隻注射20CC醋酸讓棘冠海星死在海底，以免帶回岸上產生後續搬運對人體的影響。現今是以影像辨識系統找到海底的棘冠海星，再利用機械手臂注射醋酸來毒殺牠。由於棘冠海星的棲息環境偏好石珊瑚群體覆蓋率較高的地區，因此在軟珊瑚較多區反而較少見到。其次是牠們背部覆滿許多棘刺，約2-3公分長且尖，具有毒性，被刺到後隨個人體質的差異，而有不同程度上的傷害。我個人曾在東沙環礁內被刺到手指，1小洞傷口竟然超過1天後還可擠出血來；有些人傷口可能紅腫疼痛超過2-3週，因此在移除過程中需要格外小心。

長期珊瑚礁生態監測防患未然

　　在太平島持續一個月的潛水觀察棘冠海星族群數量，不斷在變動中，因為有些地方石珊瑚幾乎百分之百死亡，沒有食物的棘冠海星四散覓食到處移動，例如島東南側水深20公尺以下沙地上經常看見牠們不斷爬行到處搜索活珊瑚群體。原來測站的棘冠海星數量亦不斷變動，對於未來移除工作的規劃也產生不確定性。

　　目前太平島四周潮間帶和低潮帶浪拂區仍保留過去的珊瑚礁種類和生態環境，若是有持續監測和移除潮間帶的棘冠海星，至少未來珊瑚礁生態資源自我復原的機會仍然存在。有鑑於世界各國防治棘冠海星數十年來仍沒有有效方法，惟有澎湖群島移除行動擴大執行可以防患未然。未來台灣、東沙群礁、太平島的珊瑚礁生態監測調查應該持續進行，才有機會針對棘冠海星族群大爆發前提早因應，未來太平島需要持續投入人力與經費進行棘冠海星的長期調查與監測，期使珊瑚礁生態資源能得到保育與復育。