陸地森林減少導致 「海的森林」流失 日本鋼鐵公司用爐渣復育海藻

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“由於海藻逐漸減少,導致海洋生態沙漠化的「磯燒」現象,其中一項原因,就是森林面積減少,使得流入海洋腐植土與二價鐵離子也隨之減少,進而影響海藻的發育。對此,「日本製鐵」使用含鐵成分高的爐渣製成「肥料」,投放到淺海,幫助海藻復育,成果頗為可觀。”

陸地森林面積減少衝擊海藻的生長。圖片來源:Tim Button/flickr (CC BY-NC-ND 2.0)

  日本自古以來有所謂的「磯燒」(rocky-shore denudation)問題,泛指原本海藻茂密生長的沿岸海域,海藻逐漸減少,導致海洋生態「沙漠化」的現象。此現象通常伴隨蠑螺、九孔鮑等經濟型生物減少,對沿海漁業造成巨大的衝擊。

  日本面臨嚴重的「磯燒」問題。總長三萬五千公里的海岸線,其中五千公里有「磯燒」的情形。海藻的功能有如森林,能夠吸收並固定二氧化碳,因此被稱為「海的森林」或「藍碳」。

  正好,鋼鐵工廠的爐渣正好能夠解決海域「缺鐵」的問題。日本製鐵利用製鐵過程中的副產品:含鐵成份高的爐渣(二價鐵離子)和人工腐植土(腐植酸),混成給海洋的「肥料」,並將肥料包投放到沿岸海域,復育了豐沛的海藻,成果頗為可觀。

磯燒基隆嶼。圖片來源:維基 (CC BY-SA 4.0)

 

爐渣為海洋「補鐵」、提供海洋生物附生的基座 兼具減碳、安全特性

  爐渣也可以單獨做成人工石材,成為海藻等海洋生物附生的基座,用來復育海藻或漁場。用於海域的爐渣肥料與石材,由於很少溶出鹼,可以讓生物容易附著其上。也因為人工石材的原料來自製鐵,不需要再耗用天然原料,相較於水泥製品,最多可以減少75%的碳排。

  肥料包既然是用來復育海藻,其安全性自然不能輕忽。在生物安全性方面,爐渣肥料依據海産生物毒性試驗指引,對魚類、貝類、甲殻類、海藻類做急性毒性試驗。在食品安全性方面,則檢測周圍海洋生物重金屬蓄積的狀況;肥料包推出之前,會先取得日本全國水産技術者協會、全國漁業協同組合連合會等漁業相關單位的認可。

  用爐渣來復育海藻的原理聽起來簡單,但研究發展已有20年左右的歷史。據日本製鐵說明,研究背景始於1998年北海道的漁民遭遇磯燒問題。漁民當時試圖用發酵魚粉等方法施肥海藻,確認施肥對海藻復育有所幫助。

日本製鐵的海藻復育肥料包「Beverly Unit bag」由椰子纖維所製成。圖片來源:日本製鐵產品介紹

 

爐渣肥料被證實有助於復育海藻

  2002年,東京大學名譽教授定方正毅的研究發現,磯燒和含鐵量不足有關。於是他和漁民展開合作,利用鋼鐵工業的爐渣來復育海藻。經過實驗對照,研究證實有施肥比起沒施肥的海域,海藻生育量相差可達百倍。其後又做了增產、安全性等實驗,研究成果近年便成為因應全球暖化的對策之一。

  截至2020年5月,日本最大的鋼鐵公司日本製鐵,已經在北海道增毛町等38個地方,利用爐渣復育海藻。海藻生成後,加上附生的貝類等生物,不但能夠恢復漁業資源,還能淨化水質,消除淤泥造成的惡臭,好處多多。

  近年來,具備碳吸存功能,由海草、紅樹林等近海生態系形成的「藍碳」頗受矚目。日本在2016年5月制定「地球溫暖化對策計劃」裡,要求2030年之前減碳26%(2013年為基準)。其中藍碳生態系的減碳能力最大程度和農地土壤相近,更比都市綠地可觀得多。

  台灣和日本都是四面環海的國家,周圍的藍碳如何保育復育,也將成為減碳要角,值得期待。

2013年與2030年日本不同生態環境的減碳比例。圖片來源:日本製鐵藍碳介紹

 

資料來源:

1. 海の森づくりと ブルーカーボン

https://www.nipponsteel.com/company/publications/quarterly-nssmc/pdf/2018_24_01.pdf

2. 日本製鐵製品情報

https://www.nipponsteel.com/product/slag/

3. 製鉄所で生まれた鉄鋼スラグが海を蘇らせる!もう一つの“地産地消”

https://newswitch.jp/p/22157

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