高中生專區

海洋科學是研究海域中，包括淺海及大洋，各種現象的成因及對世界的影響。這些現象常常不是單一因素所造成，它們的衝擊也非單一面向，因此海洋科學的研究方法涵括甚廣，生物、地質、物理及化學的基礎知識是必備的能力。以下的研究主題可使同學大致瞭解海洋科學研究的重要性。

一. 珊瑚大規模白化

珊瑚礁生態系所佔的面積不到全球海洋的千分之一，但其中的物種種類卻超過海洋生物的百分之二十五。珊瑚死亡代表珊瑚礁生態系的崩潰。許多人認為珊瑚大規模白化的原因是海水溫度上升，這是真的嗎？紅海的水溫常年甚高，但那個海域也是很多珊瑚的棲地。

【珊瑚白化】白色珊瑚海(上篇)：台灣40年來，最嚴重且規模最大的珊瑚白化，海洋究竟發生什麼事？https://www.youtube.com/watch?v=4aG9VNItdEs&loop=0
【珊瑚白化】白色珊瑚海(下篇)：若高溫持續，繽紛珊瑚世界復原將是條漫漫長路 https://www.youtube.com/watch?v=i2BzcW-5Ncw&loop=0
珊瑚礁白化現象 https://www.youtube.com/watch?v=Bf6d6f7MD-Q&loop=0
How Scientists Are Restoring The Great Barrier Reef https://www.youtube.com/watch?v=8hknaJQRh8s&loop=0

二. 全球海洋表層增溫的原因是什麼？

許多人認為海洋表層增溫會造成珊瑚白化及許多物種的滅絕。海洋表層增溫是溫室效應的結果嗎？若是，如何消除大氣中的CO₂？能否將深海的冷水抽上來降溫？

三. 深海冷水上升的自然機制：內波及颱風擾動

海洋內波及颱風皆可使海洋深層冷水上升到表面。內波的成因有許多種，洋流是其一。洋流使許多海洋生物能長距離移動，而洋流有可能停止嗎？北大西洋暖流如果減弱或停止，對北歐的氣候有何影響？北歐人為何常常宣傳北極熊瀕臨滅絕而不常提到氣候變遷對北歐人的影響？

四. 海洋中的光合作用

全球的光合作用吸收CO₂有一半是發生在海洋中，其主角是浮游性的微藻。這些微藻也是許多生態系的基礎生產者，作為消費者的食物來源。我們有可能在海洋中使微藻大量增生嗎？

Education - green ocean https://www.youtube.com/watch?v=a0ErYayU7Gg&t=84s&loop=0
NASA: The Ocean's Green Machines https://www.youtube.com/watch?v=ZsRSqPAL7Mc&loop=0
The Ocean is Earth’s Oxygen Bank https://youtu.be/BmLcy5Rcd4g
Meet the obscure microbe that influences climate, ocean ecosystems, and perhaps even evolution https://www.youtube.com/watch?v=grmMBbHcu_Q&loop=0

五. 海洋中的有機碳顆粒

死去的微藻及原生動物若沒有被其他動物吃掉而漸漸沉入海底，它的命運是如何？它會變成CO₂又回到大氣中嗎？

Terrestrial exports of dissolved and particulate organic carbon affect nearshore ecosystems of the Pacific coastal temperate rainforest https://www.youtube.com/watch?v=90BzMsG-UfI&t=120s
Microbial Carbon Pump in a changing ocean: building models for the future https://www.youtube.com/watch?v=3X1fA4sQVdc&loop=0
Particulate Organic Carbon in the Tropical Usumacinta River, Southeast Mexico: Concentration, Flux, and Sources https://www.mdpi.com/1133316
A Comparison of Particulate Organic Carbon (POC) from In situ and Satellite Ocean Color Data Off the Coast of Antarctica Amanda Hyde Antonio Mannino https://slideplayer.com/slide/6826191/

六. 深海黑煙囪

深海黑煙囪的發現，深刻地影響了科學家對於生命起源、極端環境生物與海水化學的認知。為何深海熱泉被認為可能是生命起源地之一？那些生物可以存活在熱泉所在的極端環境？大規模的熱液噴發如何影響海水的元素循環？

深海講堂-劉莉蓮(熱泉生態) https://youtu.be/wz0SJUKgM1w
台灣海洋記錄第一部：火山島・龜山島 https://youtu.be/xN5yj0iEVAQ
佩斯卡德羅海盆的海底的熱泉系統《國家地理》雜誌 https://youtu.be/G2Jrvn2nI7o
熱鍋邊的螃蟹（5分鐘精華版）https://youtu.be/oYvkn9ydiys
是什麼動物把卵產在「燒滾滾」的海底熱泉附近呢？《國家地理》雜誌 https://youtu.be/NSThcvYU30U
Life at hydrothermal vents | Natural History Museum https://youtu.be/fOGEuhQPKvY
Giant Black Smoker Hydrothermal Vent | Nautilus Live https://youtu.be/KtFFmDGIsa4

七. 海水酸化

CO₂ 除了是溫室氣體，它同時也是一種酸性氣體。海洋因吸收越來越多人為排放的CO₂，海水pH便逐年下降，這現象被稱為海水酸化。海水酸化有多快? 是否有底限？對海洋生態產生什麼衝擊?

以上幾個例子只是海洋科學研究的一小部分。海洋科學關心的議題甚廣，從自然科學到人文社會科學。本系歡迎有志改善人類未來命運的同學前來就讀。

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