研究:多達259種生物搭乘海洋塑膠廢棄物「環遊世界」,甚至成為外來入侵種

我們想讓你知道的是
生物的「搭便車」之旅有悠久的歷史,現在牠們有了海洋垃圾,在海風的吹撫下有如揚起骷髏帆的海盜船,漂移速度可比藻類快上20幾倍,愈來愈多幼生期不具有大洋浮游能力的動物,都搭上了這種可以乘風破浪的塑膠快艇。
文:胡介申(澄洋環境顧問)
海洋生物誤食海廢的新聞屢上新聞版面,塑膠垃圾危害海洋生態的形象深植人心。學界卻發現,竟有生物趁機受益、藉著海廢開疆闢土!
2015年,學界盤點出395種海洋生物曾誤食海廢或被海廢纏繞。意外的是,有85種生物能將海廢表面作為新型態的「棲地」,更有多達259種生物可能利用海廢漂浮的特性,到處旅行,甚至成為外來入侵種 [1]。
從救生筏到海盜快艇,塑膠時代讓生物旅行更「便利」
生物的「搭便車」之旅有悠久的歷史。早在塑膠發明之前,矽藻、有孔蟲、管蟲、藤壺、二枚貝等生物就會搭便車。牠們從浮游時期就依附在漂浮的火山浮石、流木、種子、大型藻類或動物屍體上,形成獨特的浮筏生物群(rafting organisms)。只是,這些有機漂流物的浮力撐不了幾天,就會伴隨乘客的尖叫聲沉入深海。
現在,牠們有了海洋垃圾。海洋塑膠材質相對穩定持久又耐腐蝕。空瓶罐或保麗龍等入水後,仍有大截面積在空氣中,在海風的吹撫下有如揚起骷髏帆的海盜船,漂移速度可比藻類快上20幾倍!
科學家早在2005年就觀察到,愈來愈多幼生期不具有大洋浮游能力的動物,似乎是搭上了這種可以乘風破浪的塑膠快艇。牠們搖旗呼嘯著,橫渡以往木製或馬尾藻浮筏遙不可及的地理屏障,悄悄在未知的海岸搶灘登陸 [2]。
海洋塑膠便車旅人(oceanic plastic debris hitchhikers)已經形成一個獨特的塑膠生物圈(Plastisphere)。2022年9月南韓釜山所舉辦的第七屆國際海廢大會特別為牠們舉辦專題講座,一起來看看牠們的跨洲大旅行!

想知道誰愛搭便車,就丟各種塑膠來吸引牠們吧
來自法國索邦大學(Sorbonne University)的研究員拉賽達(Ana Luzia Lacerda)等人在法國、義大利、愛爾蘭、西班牙、巴西等五個地理環境差異很大的海域中,浸入九種材質的塑膠片,利用自然環境培養塑膠表面的微生物與無脊椎生物,再以分子生物學分析這些微生物的DNA。
初步分析發現,某些地點的優勢種是兩類微小的矽藻。在四個地點的樣本發現了管蟲。90天後,法國取出的塑膠出現了其他地點都沒有的絲狀綠藻。
作者認為,想解開海洋塑膠生物圈的謎團,要先了解牠們的多樣性、在不同環境條件和塑膠特性下產生的變異,重要線索就藏在其中。
Keep swimming!那些跟著海廢公車一起游到夏威夷的魚兒
北太平洋環流系統(North Pacific Gyre)是世界上最大的生態系,其中央的太平洋垃圾帶(North Pacific Garbage Patch)更是全球最大碗的「海洋塑膠濃湯」。美國研究團隊分析了2018到2020年間,由志工在北太平洋兩個海域拍攝的1500張海廢水下影像,藉此辨識躲藏搭便車的小魚們。
美國鮑登學院(Bowdoin College)的研究人員波納登(Clara Benadon)說,他們將海廢分成43類,漂浮在海廢中的魚類多樣性不高,組成卻存在差異。此外,海廢覆蓋面積也會影響群聚的物種。
研究在夏威夷群島以東海域的海廢樣本中,發現當地沒有定居紀錄的四個魚種,包含西太平洋近岸常見的條紋豆娘魚、裸躄魚、斑石鯛與某種未知的跳岩鳚。牠們可能是伴隨著廢漁網,經數千里的旅行才到達東太平洋。
研究推測,愈來愈大量且持久的漂浮海廢,就像路線固定的一班班公車,幫助魚類穿越地理屏障,進入以往無法到達的水域。

偷渡到美西?在海岸擱淺的垃圾中找答案
受到洋流與季風的推送,北美洲西岸從阿拉斯加、英屬哥倫比亞到華盛頓州沿線都是海廢的重災區。華盛頓州立大學與在地淨灘團體合作,在進行海廢監測時,也紀錄下垃圾表面附著生物的種類、覆蓋率等。
該校富布賴特獎學金學者威利斯(Kathryn Willis)利用五年的長期數據,研究海廢材質與地理區域對生物附著的影響。研究發現,開放海岸與峽灣內海岸的水文差異可能造成了兩地附著物種組成不同,但兩地均以藤壺類最為優勢。此外,當一處海岸有較多塑膠材質的海廢時,該地有附著生物海廢的總重量也較高。研究人員認為,這或許可以成為觀察海洋塑膠的一項指標。
加入「大洋旅人」計畫,一起找出海塑偷渡客
台灣像是太平洋最強勁的洋流——黑潮高速公路上的休息站。被沖上岸的瓶罐上覆蓋著滿滿的藻類與藤壺,間隙裡的異國文字像是護照一般顯示它的來源國。同樣地,台灣也有垃圾意外落海,成為小生物遠渡他鄉的載具。
在海廢大會會場中,身高近兩米的海廢研究祖師學者,智利北方天主教大學(Catholic University of the North)海洋生物學教授希爾(Martin Thiel)熱情地向我擁抱,邀請台灣加入9月剛啟動的公民科學計畫「大洋旅人」(Ocean Travelers)。
他希望我們能在海邊撿起100件海廢,紀錄關於類型、浮/沉、附著生物等資訊,擺在地上分類拍照後上傳數據 [3]。
這個跨國偵探計畫聽起來超ㄎㄧㄤ的!事實上,我們在一年多前便持續拍攝記錄各種海廢表面千奇百怪的生物。說不定淨灘達人如你,也有私藏不公開的海漂熱點,適合進行這個特殊調查,一起加入我們的跨國偵探計畫吧!
註釋
- Gall, S. C., & Thompson, R. C. (2015). The impact of debris on marine life. Marine pollution bulletin, 92(1-2), 170-179.
- Thiel, M., &Gutow, L. (2004). The ecology of rafting in the marine environment. I. The floating substrata. Oceanography and Marine Biology: an annual review, 42, 181-264.
- 「大洋旅人」英文版網站。中文資源或推廣合作請聯繫澄洋 info@indigowaters.org
延伸閱讀
【加入關鍵評論網會員】每天精彩好文直送你的信箱,每週獨享編輯精選、時事精選、藝文週報等特製電子報。還可留言與作者、記者、編輯討論文章內容。立刻點擊免費加入會員!
責任編輯:丁肇九
核稿編輯:翁世航
以引擎創造汽車, Mercedes-Benz 又將如何以 AI 重新定義汽車?

我們想讓你知道的是
AI 人工智慧,正在快速改變你我世界。從客服中心的對答到文章的生成, AI 似乎越來越無所不能。與你我生活息息相關的移動生活同樣沒因此例外, AI 不僅讓座艙內車載資訊系統的語音系統聰明應答,更可逐步取代人類掌握方向盤自動駕駛。巧合的是,積極利用 AI 改變汽車樣貌與功能的,更是 130 多年前發明汽車的 Mercedes-Benz!
從 Siri 、Chatbot 、ChatGPT ,到 Bing 搜尋引擎, AI 成為了生活中不可忽視的存在。 AI 發揮分析語言及推測使用者意圖的強項,讓過去需要人類親力親為的服務與對談,成為了 AI 當前最火熱的應用功能。汽車產業中也有相同運用,座艙內的車載資訊系統正是最好例子。透過聲控操作車輛功能,讓駕駛不再需要用手一鍵一鍵地輸入指令,更輕鬆直覺,也更便利安全。但 AI 的強大可不僅於此,透過對圖像能力的處理與深度學習,更一步步實現全自動駕駛願景。
AI 於汽車產業的應用,放諸全球每個汽車品牌都在積極努力。身為汽車的發明者, Mercedes-Benz 曾以內燃機改變了人類的移動方式,以當前的發展趨勢看來, Mercedes-Benz 很有可能要再度運用 AI 科技,改變汽車於人類歷史中的定義。
AI 能帶給車主何等的科技便利? 以 Mercedes-Benz 的 MBUX 多媒體系統發展來說明
開車時要如何讓旅程更添便利與樂趣?從收音機的發明開始,車廠們從不停止創新。在安全的基礎上,設置更進階的汽車音響、透過衛星訊號的導航系統、利用連網能力引入更多元的功能等。 Mercedes-Benz 於 2018 年推出 MBUX 多媒體系統,更開拓了汽車產業的全新領域。雖然聲控不算是最新的科技,但搭載於當時 A-Class 上的第一代 MBUX 多媒體系統,可以透過 AI 學習,讓駕駛使用如「我覺得冷」的人性化口語,命令車輛聰明自動地調高空調溫度,並結合大尺寸的觸控螢幕與高度個人化設定,達到因人而異的介面風格。此外,亦可發揮 AI 運算與學習能力,分析駕駛愛聽的音樂類別、常去的餐廳等安排建議,直接顯示於介面上。

立基於第一代基礎, 2021 年第二代 MBUX 多媒體系統迎來了更智慧的更新。延續前一代的大尺碼螢幕規格,創造出更大且前所未見的顯示介面。且不僅針對駕駛,更能針對座艙內的每位乘客進行貼心功能。後座乘客也可以直接與 MBUX 語音助理溝通、夜間拿取前方置物箱內物品時副駕駛座室內燈主動開啟等等。針對駕駛部分更是無微不至,駕駛要倒車時系統會自動收起後擋玻璃電動遮陽簾、要調整後視鏡時駕駛只需注視欲調整的後視鏡,就可直接進行控制;不僅如此,更研發出擴增實境抬頭顯示器,讓導航路徑可與前方環境合而為一,駕駛無需低頭觀看地圖。
而在第一代 MBUX 多媒體系統研發不到五年時光內,第三代 MBUX 多媒體系統將於 2023 年問世,啟用 5G 模組,加強即時連線的應用能力。在車輛靜止時,要於車上進行視訊會議、觀看 TikTok 影片或是玩個 Angry Bird 都不成問題。更強大的沈浸式體驗也是第三代 MBUX 多媒體系統的強項,將讚譽為柏林之音 Burmester® 環場音響系統結合環景式內裝照明,讓燈光可隨著音樂節奏改變照明效果,再搭配 Dolby Atmos® 音效科技,打造聲歷其境的環繞音響體驗與體感震動,大幅豐富聽覺體驗。

AI 如何創造安全未來 看看領先的 Mercedes-Benz 怎麼做?
無論是汽車發明前的馬車,或是搭載著內燃機或電動馬達的汽車,駕駛皆是以人為主。車輛上的介面亦應以使用者為導向,盡可能增加駕駛便利性與行車安全。畢竟人非機器,駕駛過程會受到各種身體、心理狀況影響,行車安全也會隨之起伏,而往往意外就是在此分心或失誤中產生。
正因 AI 科技的日新月異,如何能改善行車安全,成為了工程師們的重要課題。透過感應器的資料收集,再結合圖像判斷能力與豐富的大數據,以及 AI 強大的深度學習,讓輔助駕駛科技一步步地朝向「自動駕駛」邁進。也因當前自動駕駛科技的發展火熱,國際汽車工程師協會( Society of Automotive Engineers,SAE ) 將自動駕駛以自主能力區分,從 Level 0 到 Level 5 區分出六種自動駕駛等級。當前諸多車廠都已達到的 Level 2 ,於定義上仍屬於「輔助」階段,非真正的自動駕駛科技,意味著駕駛不能離開方向盤,駕駛必須時時監督輔助駕駛功能。簡而言之,仍是人為主、科技為輔的階段。
而 Level 3 開始,自動駕駛科技可以適度地接管車輛。當系統要求,駕駛需要立刻接手車輛操控,換言之,駕駛可在某些路況或路段交由車輛自動駕駛; Level 4 則是實踐了高度自動,基本上除了極端的氣候或環境影響外,駕駛不須時時注意方向盤、油門等操控,車子都能執行自駕。如計程車的自駕服務,方向盤或油門踏板可能無須安裝等。而到了 Level 5 ,則是完全交由系統自主操控,在「任何條件」下車輛都能自動駕駛,無需人類操控。
Mercedes-Benz 不僅於 MBUX 多媒體系統中高度結合 AI 科技發展,在自動駕駛輔助上有著領先業界的地位。 2023 年 Mercedes-Benz 成為了全球首家於美國內華達州獲得 Level 3 有條件自動駕駛國際認證的汽車品牌,在特定的路線上與特定條件中,駕駛可以將駕駛任務交由系統來執行。

你以為 Mercedes-Benz 於自動駕駛的領導地位僅此於此嗎?其實不然。 Mercedes-Benz 其實也已成功開發出 Level 4 自動駕駛科技,被德國聯邦汽車運輸管理局核准在斯圖加特機場的 P6 停車場中使用,實踐無人自動停車技術。意指當駕駛開車進入此停車場後,點擊智慧手機應用程式並發送到預先預定的停車位,駕駛就可離開, Level 4 自動停車功能會自動把車輛停妥到指定車位。駕駛再也不用辛苦於停車場中找尋車位,再也不用擔心自己停車技術不佳而無法停好車。一切的停車動作,交給 AI 掌控的 Level 4 自動停車功能即可。

身為汽車發明者 Mercedes-Benz 更要重塑汽車未來樣貌
從過去的汽車發展軌跡可以發現,過去重點以硬體設備為主;而當前或是未來汽車的核心價值,則會奠基在車廠於車內系統的軟體科技水平之上。許多車廠為了迎合此改變,期望透過與其他科技公司合作,串接現有軟體介面,試圖縮短革新的時間,但對於汽車發明者 Mercedes-Benz 而言,更專注於自有系統與架構研發。適度地與 NVIDIA、Google 等 科技大廠聯手開發,目的就是要打造完整的自有科技團隊與生態系。這點或許是品牌的自我高度期許,也或許是身為汽車發明者的責任使然。
AI 正改變人類社會中的各個層面,其中也包含汽車產業。以硬體定義車輛品質的時代已然過去,在使用者體驗上考驗著眾車廠如何以使用者體驗為核心,發展車用軟體系統,以創造消費者於車輛內的全新體驗。未來汽車產業將不會只是傳統製造業,更須引進科技業的核心追求突變。 Mercedes-Benz 近年來的發展路徑,不僅是最佳說明,也為車壇發展開啟了一條明燈。