海洋環境與海洋資源

文/臺北市立教育大學師資培育暨 就業輔導中心教授 董德輝

太平洋〉(大西洋+印度洋)

一、 前言

海洋是大地的搖籃,在漫長的生物演化的歷程中,生物由海洋進入陸地,其陸地的特徵逐漸取代了水生的特性,但是並未完全消失。在人類生命的演化過程中,儘管歷時漫長,令人驚訝的是,人類至今仍保留了海洋動物的某些印記。因此,若說海洋是人類生命的起源,一點也不為過。因此,科學家曾預言21世紀是海洋的世紀,海洋是人類未來生存和發展的希望。海洋是全球生命支援系統的基本組成單位,佔地球表面有70%以上的面積,約達3.6億平方公里,平均深度約為4000公尺左右。海洋擁有種類甚多的生物、礦產、物理和化學資源以及再生能源,目前發現許多海洋資源的蘊藏量,是陸地資源的數倍之多。因此,隨著人類文明的進步,海洋的地位日益重要,與人類的關係也就日益密切。

圖一 / 全球海洋與附屬海分布位置﹙陳玉嵐繪)。
圖一 / 全球海洋與附屬海分布位置﹙陳玉嵐繪)。

二、 海洋環境

一般談到海洋,大概就會想到太平洋、大西洋、印度洋和北極海等,這四個海洋就佔了全球海洋面積的93%左右,至於約7%的海洋面積則是其他的一些小海洋與內陸海。廣義的海洋環境是指地球上連成一片的海和洋的總水域,包括海水、溶解和懸浮於水中的物質,海底沈積物,以及生活於海洋中的生物。因此,海洋環境是一個極為複雜的系統,目前並無一個統一的分類。一般而言,可依據海洋環境的區域性、海洋環境的組成要素和人類對海洋環境的利用管理或海洋環境的功能等進行分類。依海洋環境的區域性可分為河口、海灣、沿岸海域、近海、外海、大洋等。依海洋環境的組成要素,可分為海水、沈積物、海洋生物及海水表面上接觸之大氣等。若從海洋環境的功能和管理的角度,又可分為旅遊區、海濱浴場、自然保護區、漁區、養殖區、石油開發區、港口、航道區等。不同的功能區對於環境品質的要求不同,保護的程度、管理的方式和要求也不相同。

 

全世界的海洋中所發生的各種現象和變化皆有其特性,若是由環境的自然屬性和功能區分,海洋環境至少具有以
下特性:
1. 整體性和區域性
海洋環境的整體性是指環境各個組成的元素構成一個完整的系統,因此又稱之為系統性。海洋環境的區域性則是指環境特性的區域差異,不同地理位置的區域環境各有其不同的整體特性。

2. 變動性和穩定性

海洋環境的變動性是指在自然和人為因素的作用下,環境的內部結構和外在狀態始終處於不斷的變化。穩定性則是指海洋環境系統具有一定的自我調節能力,若是人類的活動對於環境的影響不超過環境本身的淨化能力時,環境可以借助自身的調節能力,使其結構和功能恢復。

3. 海洋環境容量大

全球海水的容積量約1.37×109km3,海洋本身有著不同類型和不同尺度的海水運動和作用。海水的運動或波動是海洋污染物傳輸的重要動力因素,任何污染物排入海洋透過其自身的物理、化學和生物的淨化作用,會使得污染物的濃度逐漸降低乃至消失。若是能夠充分利用海洋環境具有大容量的特點,將可成為解決陸源污染物的最佳出路,並且作為實行總量管制和污水深水排放的重要途徑。

海洋能源各項分類(陳玉嵐繪)。
海洋能源各項分類(陳玉嵐繪)。

潮汐能發電(參考經濟部能源會 陳玉嵐繪)。
潮汐能發電(參考經濟部能源會 陳玉嵐繪)。

三、 海洋資源

遼闊無際的海洋是存在各種自然資源的寶庫。海洋是風雨的故鄉,也是地球天然的氣候調節機器。海洋對於熱量的儲存能力極大,天熱時可以吸收過多的熱能,天冷時則放出過多的熱量,不斷地保持海洋與陸地氣候條件的平衡。海洋從表面到海底,蘊藏著豐富的寶藏,目前發現,海洋不僅擁有豐富的自然資源,並且對於人類的開發利用貢獻不小。海洋也是地球能源的重要來源,海底礦產資源是人類開發建設的材料與日常生活所需能源的重要來源之一。諸如潮汐能、波浪能、溫差能等海洋動力資源,具有儲量大、能量高、污染少和再生能力強等特性,海洋能源的開發日益受到重視。近年來,海洋深層水與海底天然氣水合物的開發與利用,為人類利用海洋資源與能源帶來了無窮的希望與遠景。


波浪發電(海上型)(參考經濟部能源會 陳玉嵐繪)
波浪發電(海上型)(參考經濟部能源會 陳玉嵐繪)
蘇格蘭海浪發電裝置
蘇格蘭海浪發電裝置
波浪發電(陸上型)(參考經濟部能源會 陳玉嵐繪)。
波浪發電(陸上型)(參考經濟部能源會 陳玉嵐繪)。