土壤是地球上最大的碳庫，在土壤中隔離、儲存和維持碳是快速且經濟去除大氣中碳的最佳方法。美國一間氣候科技新創公司Agrology推出了一款名為Arbiter的碳監測系統，可用於協助農民應對氣候變化。Arbiter 碳監測系統能即時追蹤土壤碳固存，透過二氧化碳排放事件快速檢測碳損失，最多可提前四天就野火煙霧污染風險、極端天氣、土壤狀況、病蟲害出現和灌溉等事件提供預測性意見和警告。該公司表示，這是目前唯一一個為農民持續監測和量化土壤碳通量的系統。 　　土壤碳通量(soil carbon flux)是指碳透過生物、化學和物理過程在土壤和大氣之間的移動。它是土壤碳輸入（例如植物殘體、根系分泌物）和輸出（例如呼吸作用、分解）之間平衡的最終結果，碳在土壤中儲存的時間長短取決於有機質的類型和土壤中的條件。土壤碳通量會受到多種因素的影響，包括溫度、濕度、土壤類型、土地利用和管理措施等，對全球碳循環和氣候變化具有重要影響。 　　Arbiter 系統利用移動式和桌上型設備向種植者提供碳通量數據和土壤健康數據，農民會收到有關異常和複雜情況的重要警報，例如土壤碳通量和土壤微生物健康等。其功能包含： 監測土壤中的碳通量、土壤碳變化、土壤碳呼吸、土壤碳固存和土壤狀況。 透過評估土壤碳通量持續追蹤土壤碳封存，並將該數據即時提供給農民。 從整個地理區域收集最高品質的碳數據，使農民能夠了解整個生態系統的現況。 識別土壤成分變化，包含土壤碳通量、土壤水分釋放曲線和土壤肥力、鹽度等。有助於種植者了解土壤健康和碳含量。 提醒種植者注意影響碳含量的重大土壤或大氣事件，以便農民可以做出相應的調整管理措施。 　　該系統目前推出訂閱服務，每月大約 600 美元起，含安裝和維護系統所有硬體、軟體和應用程式等。訂閱者可以全面掌握並擁有自己的碳數據，並使用這些數據來抵消他們的碳足跡或透過碳信用額度增加額外收入。【延伸閱讀】- 城市樹木和土壤的碳匯比我們想像的多

透過無人機、AI等創新應用打造智慧新農業，台灣無人機應用發展協會在花蓮已第3年辦理訓練課程，培育近百名AI人才，縣府樂見透過智能來提升農民的經營效率與降低生產成本。 　　人力不足是現今農業發展最大問題，如何利用智慧科技降低人力成本同時還能提升農作物產量就成為翻轉農業困境的契機。有機農業大縣花蓮縣很早便已著手透過無人機、AI（人工智慧）等創新應用，打造智慧新農業，「農業為本、綠能加值」希望在科技加持下，一舉解決農業困境。 　　台灣無人機應用發展協會今天發布訊息表示，無人機相關的AI培訓課程，對產業和國家經濟發展非常重要，產業必須獲得容易上手、門檻很低、快速將AI導入工作場域的機會。而數位發展部數位產業署「AI產業實戰應用人才淬煉計畫」，讓全民對人工智慧有了深入的了解，帶動更多產業的AI應用。 　　協會理事長張揚表示，近幾年土木檢測、山區救災、小農耕作、消防偵查都開始仰賴無人機，主要原因就是AI促成無人機應用的全面爆發。國內推動這股浪潮的重要關鍵，就是經由「AI產業實戰應用人才淬煉計畫」補助。 　　台灣無人機應用發展協會在花蓮辦訓已經第3年，培育近百名AI人才，5月27日開訓每週六日課程共42小時，花蓮AI無人機在「農業與綠能產業之應用」課程今天有25名學員結訓。 　　學員徐張榮域說，透過此次課程，通過考試拿到證照，台灣品牌的農噴無人機還可以申請農委會「省工高效農機補助實施計畫」補助，也不用擔心資安問題，有問題也找得到人服務。【延伸閱讀】- 無人機機群技術-研究團隊實驗以無人機來對抗作物害蟲

草莓在日本擁有龐大市場規模，國內外廣受喜愛的水果之一，草莓全年需求量不斷，但需求增加的時間會因銷售方式和目的地而異，到目前為止，已經有調整採收期的技術，但受天氣影響，預測準確性不佳，因此產收日期難以與需求期間配合對應出貨量。 　　運用感測器、預測模型和機器人建立了一個高準確度產收日期預測模型，並在人工氣象室中複製出過去溫室環境進行實驗，日期透過控制果實發育期來確定，透過導入此即時生產系統(JIT)，先前受天氣影響的出貨日期，現在可以根據市場需求波動進行調整，使水果收穫日期與預定發貨日期相配合。 　　研究結果發現實驗證明可以將產收高峰期控制在目標值±1天的誤差範圍內，目前已應用於實際溫室，從2023年將進一步驗證有效性，並廣泛推廣JIT生產系統，未來此技術將為穩定草莓生產和提高草莓農民收入做出貢獻。 　　這項研究成果於2022年發表在日本農業研究中心，面對日本全年對於草莓的龐大需求，透過此次產收高峰期控制，期望未來在需求旺季，出貨量將增加及穩定，將對於蔬果類未來產收穩定與控制產期作出貢獻。【延伸閱讀】- 新的模擬模型可更精準預測作物產量與氣候變遷對作物所帶來的影響

最近發表的論文發現，加拿大具有巨大發展太陽能光電農業（Agrivoltaic）的潛力，因為它是全球第五大農業出口國—根據加拿大生產的食品出口目標，在2025年要達到750億美元。在這裡種植的許多農作物都已被證明可以使用太陽能光電農業技術增加產量，包括玉米、生菜、馬鈴薯、番茄、小麥與牧草。 　　來自全球各地的研究顯示，當農作物被太陽能板部分遮蔽時，農作物產量會增加。產量的增加是可能的，因為在太陽能板下方形成的微氣候（Microclimate）可以節約用水並保護作物免於過多的陽光、風、冰雹與土壤侵蝕。這使每英畝的糧食產量增加，並有助於降低糧食價格。 　　隨著建置太陽能的成本直線下降，全球各國都在安裝太陽能光電農業系統，並透過生產更多可盈利的可再生能源來抵消化石燃料的燃燒。 太陽能光電農業現在是全球趨勢 　　在社會大眾的支持下，歐洲、亞洲與美國的農業部門一直在積極擴大他們的太陽能光電農業農場。 在歐洲，太陽能板覆蓋在不同類型的作物上，像是果樹。與此同時，在亞洲，中國沙漠地區的光電產業越來越普遍，中國透過太陽能光電農業扭轉荒漠化，換句話說是利用太陽能板來綠化以前的沙漠。 　　在美國，有研究顯示，光電產業（Photovoltaic, PV）、農民與大眾都對此類項目的實施抱有期待。對密西根州到德州的美國農村地區進行的調查顯示，如果將農業整合起來，有81.8%的受訪者更有可能支援其社區發展太陽能。居住在農村的居民普遍喜歡維持農業工作，增加銷售能源的收入來源。他們認為它可以作為抵禦通貨膨脹與不良生長季節的緩衝方式。 是時候擴大加拿大的太陽能光電農業 　　在加拿大，太陽能光電農業主要應用於傳統的太陽能農場，這些農場會牧羊。牧羊人在太陽能農場割草獲得報酬，而綿羊則利用太陽能板下的草地遮蔭與吃草。以綿羊為基礎的太陽能光電農業遍布加拿大。 　　太陽能光電農業的生命週期評估（Life Cycle Analysis, LCA）分析了其從概念到使用的影響，發現這些太陽能農場與與單獨生產糧食的農場相比，這些覆蓋太陽能農場排放的溫室氣體減少69.3%，對化石能源的需求減少了82.9%。這很好，但為了維持與其他主要農業生產國的競爭力，加拿大需要在太陽能板下開始大規模農業生產，包括花椰菜、芹菜、辣椒、萵苣、菠菜與番茄等蔬菜，以及馬鈴薯、玉米與小麥等大宗穀物。 　　在加拿大認真採用太陽能光電農業後則可以減少對化石燃料的使用。透過該系統，加拿大不到1%的土地足以滿足該國25%以上的電力需求。同時可以協助國家履行減少溫室氣體排放的承諾，在2030年將電力來自低碳能源的占比提高到90%。 太陽能光電農業超過電力需求 　　在加拿大，太陽能光電農業生產電力的潛力遠高於目前的電力需求。因此，有機會向美國出口綠電，幫助他們減少對化石燃料的需求。其生產的電力還可以為電動車充電亦、取代天然氣爐成為暖氣供應來源也可以作為開採加密貨幣設備所需的電力。 　　儘管發展太陽能光電農業有許多好處，但是在加拿大實際推廣時也存在一些障礙，像是部分法規阻礙了農場的發展。例如，安大略省的法律為了保護農場，法律並不允許在綠化帶安裝太陽能，在亞伯達省也出現類似的問題。阻礙太陽能光電農業發展的另一項因素是成本，由於太陽能光電農業每英畝的興建成本較一般農場高出許多，儘管有額外收入，但農民難以自己興建大規模的太陽能光電農業系統。這表示需要新的融資方式、合作夥伴與商業模式，協助加拿大發展太陽能光電農業。【延伸閱讀】- 研究指出農電共生的經營模式可最大化太陽能光電轉換效率

全球每年生產超過 40 億噸混凝土(水泥)，製造普通水泥需要高溫和燃料的燃燒，而生產過程中使用的石灰石也會分解產生二氧化碳，因此水泥生產被認為是高碳排產業，約佔全球人類活動碳排放總量的 8% 左右。科學家曾嘗試在水泥中添加生物炭，以使其更加環保並減少碳足跡，但即使只添加 3% 的生物炭也會顯著降低混凝土的強度。 　　為了解決這個問題，美國華盛頓州立大學的研究團隊開發出一種碳排放量低、環保的水泥配方，幾乎與傳統水泥一樣堅固。研究人員用水泥生產過程中產生的副產物-高鹼性混凝土沖洗水（concrete washout wastewater）預處理多孔生物炭，並將生物炭注入標準水泥中。含有大量鈣的高鹼性混凝土沖洗廢水與多孔生物炭之間的作用使碳酸鈣沉澱在生物炭中，可強化它並從空氣中捕獲二氧化碳。經處理過後的生物炭能夠在水泥混合物中添加至高達30%，且能夠達到與普通水泥相當的抗壓強度，約為每平方英寸4,000磅，並從大氣中吸收其重量23%的二氧化碳。由這種材料製成的水泥預期將在其整個生命週期內繼續隔離二氧化碳，通常在路面上為30年，在橋樑上則約為75年。目前研究人員已提交了臨時專利申請為商業化做準備，另外團隊亦積極尋求建築業的產業合作夥伴，以擴大場域的示範生產規模。【延伸閱讀】- 淨零碳排!日本栃木縣研究稻穀生物炭技術

中國為深入貫徹習近平總書記推動數字經濟與實體經濟融合發展的重要指示精神，著力推進農業全方位、全角度、全鏈條數字化改造，培育新產業、開闢新業態、探索新模式，充分釋放數字要素對農業發展的放大疊加倍增作用，推動農業發展質量變革、效率變革和動力變革，促進農業增效、農民增收，經省政府同意，現就智慧農業發展提出如下實施意見。 　　指導思想：以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，深入貫徹黨的十九大和十九屆歷次全會精神，堅定不移貫徹新發展理念，堅持穩中求進工作總基調，全面落實省第十二次黨代會著力發展「六新產業」、建設「四新設施」總體部署，開展農業產業體系、生產體系、經營體系三大體係數字化改造，大力發展農業互聯網、大數據、雲計算、人工智能的協調應用，推動產業數字化、數字產業化，加快智慧農業建設，引領農業高質量發展和率先實現農業現代化，助力鄉村全面振興。 　　總體目標：「十四五」期間，智慧農業建設取得突破性進展，為實施鄉村振興戰略和建設「數字吉林」提供有力支撐。完成省市縣鄉村五級數字農業農村雲平台（簡稱「吉農雲」）搭建，「吉農碼」全面註冊應用，「數字村」應用全省覆蓋，基本建成黑土地保護「一張圖」、高標準農田「一張網」、耕地後備資源「一張圖」，初步實現種業資源管理數字化、農業機械智能化等八個場景應用。加快實施「十百千」工程，實現涉農數據互聯互通，數字技術與農業產業體系、生產體系、經營體系、服務體系加快融合，智慧農業主體架構基本形成。 　　2022年底，全省各級農業農村、鄉村振興、畜牧管理部門「吉農雲」應用率達到100%；認定10個「智慧農業示範基地」；制定「智慧農業示範縣」認定標準；「數字村」試點應用覆蓋涉農縣（市、區），結合全省「千村示範」工程，全面開展「數字村」建設。2025年底，省市縣鄉村五級數字農業農村雲平台搭建完成；建成一批「智慧農業示範基地」和「智慧農業示範縣」；「數字村」應用全省覆蓋。【延伸閱讀】- 日本智慧農業最前線-利用科技改變農業經濟

在一項獨特的新研究中，酪農和獸醫尋求遊戲專家的協助來增強乳牛的健康管理。該項目開發了一個基於人工智能 (AI) 的系統，可以通過皮膚圖案識別乳牛，並使用“HoloLens”擴增實境 (AR) 在用戶查看時顯示乳牛的健康相關數據。

台東縣關山鎮農民配合農委會，推動農業剩餘資源循環再利用，透過虎尾科技大學教授林世章指導，將關山稻米收成後稻草等農廢物，經壓碎處理製成燃料棒，可燃燒發電或氣化再運用、烘乾農糧，不僅解決農廢物、增加碳權，也達成零碳排循環經濟。 　　農委會委託林世章等專家學者，日前到關山舉辦「花東農業剩餘資源(稻草、竹木)循環再生工程培訓班」，透過課程分享，說明稻草、果樹修枝等農廢資材製成燃料棒再利用，與會農民驚訝農廢資材再利用價值，也認為公部門應協助推廣。 　　台東機耕協會理事長彭森勇表示，農民對此有相當興趣，目前有意在關山成立示範點，先找場地廠房、採購一套機械設備，但包括農機設備補助、製成燃料棒後銷售管道，都需要公部門協助專案推動。 　　林世章表示，台灣中小企業是全世界重要的B2B市場，為符合世界減碳門檻，非常需要碳權，台東農廢料只要善加利用即可轉化能源，就是碳權、就是寶，也能讓農村淨零再生。 　　林世章說明，農業生產過程產生許多剩餘資材，需思考如何去化，他率領研發團隊，投入農村廢棄物生質熱能利用研究，打造出多套機器設備，可將農廢資材攪碎製成燃料棒再利用。台灣缺少能源，透過循環再生將疏伐樹枝、稻草等變成優質生質能源，不僅可助農村解決農業廢棄物，還有綠能、碳權可用，是多贏做法。關山農地每公頃約產生6噸稻草，關山有將近1900公頃農地，若以每套機械設備、每年處理近2000噸稻草廢資材，可生成的燃料棒、提供的人力資源、增加農村就業率都相當可觀。【延伸閱讀】- 翻轉廢棄鳳梨莖葉 嘉義大學廢料再利用價值再提升

農業經營海洋藍碳應用前景與展望：台灣契機 陳亮妘1、蔡宗佑1、廖竟歆1、鄭鈺筠1、洪慶章2、李澤民1 1國立中山大學海洋生物科技暨資源學系 2國立中山大學海洋科學系 　　二氧化碳 (CO2)、甲烷 (CH4) 和一氧化二氮 (N2O) 是人類活動排放的三種溫室氣體，大幅改變了大氣中的碳濃度，加劇溫室效應，使得太陽溫度進入地球表面後難以排出，造成地表溫度上升，也就是您我常聽見的「全球暖化被認為是導致氣候變遷的主要因素，排放量大的二氧化碳為造成氣候變遷主要因子 (UNFCCC, 2008)。從200多年前工業革命至今，人類過度使用石化燃料與不停地砍伐森林，使溫室氣體不斷在大氣層中累積，導致全球暖化、海平面上升與極端氣候頻繁出現，並同時造成海水酸度增加 (IPCC 2007)。聯合國政府間氣候變化專門委員會 (IPCC) 於2018所發佈的《全球升溫1.5°C特別報告》(Special Report on Global Warming of 1.5°C，SR15; IPCC, 2018) 明確指出，若要達到「巴黎協定」所設定對比工業時代之全球升溫幅度要控制在1.5℃內的目標，全球溫室氣體排放要在2050年達到“淨零排放”，也就是俗稱的碳中和。在全球系統中，海洋碳庫 (~38,000 Gt-C) 是地球上最大的三大活躍碳儲庫之一，分別是陸地碳庫 (1,900 Gt-C) 的20倍及大氣碳庫 (750 Gt-C)的50倍。因此，海洋是發展負排放科技極具潛力的場域，且被視為達成“淨零排放”最符合成本效益的可能途經之一 (National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, 2019)。 　　海洋吸收了大約25~30%人為活動所排放的二氧化碳，估算1980年代由人為活動每年釋放約7.1 Gt (1 Gt =109 ton) 的碳，存留在大氣中為3.2 Gt，另有2.0 Gt被海洋吸收，北半球約固定0.5 Gt為有機碳。約四分之一的化石燃料排放二氧化碳被海洋吸收，這些被海洋吸收的二氧化碳 (Dissolved inorganic carbon) 會形成碳酸，造成海水的酸度逐漸增加，這就是眾所皆知的海洋酸化。從工業革命至今，全球海洋表水的pH值已下降了0.1，雖然目前海水的酸鹼值還是遠大於7.0以上，但很多的小尺度或實驗室的實驗大多顯示，一些含鈣的海洋微細藻及甲殼類在低pH值的環境中，存活率、生長率及其營養成份也會受到不同程度的影響，衝擊生態系、漁業和水產養殖業。 　　二氧化碳增加大部分是化石燃料燃燒所致，排放量從 1960 年代的每年 109 Mt-CO2增加到 2022 年的每年約 366 Mt-CO2，大氣二氧化碳濃度現在比工業化前水平高出 50%。在 2013 年之前，從未有過連續三年二氧化碳年增加量超過2 ppm記錄。2022 年是二氧化碳濃度連續 11 年增加超過 2 ppm (圖一)。現今大氣二氧化碳濃度與430 萬年前的上新世 (Pliocene epoch) 相當，當時海平面比今天高約 75 英尺，平均溫度比工業化前高出華氏 7度，現在是苔原的北極地區在當時為大片森林所占據。根據美國國家海洋暨大氣局 (NOAA) 觀測，2022 年大氣二氧化碳濃度增加率為歷史最高，全球地表二氧化碳濃度上升了2.13 ppm，達到 417.06 ppm，而且是65 年監測以來增加最高速度。釋放的二氧化碳量預計將增加到 2030 年403 Mt-CO2，2050 年達到 500 Gt--CO2，地球溫度將增加到 2oC (Fawzy et al., 2020)。 圖一、美國國家海洋和大氣局 (NOAA) /地球系統研究實驗室 (The Global Monitoring Division of NOAA/Earth System Research Laboratory) 紀錄全球每月平均二氧化碳濃度變化趨勢圖 (圖片來源：NOAA 全球監測實驗室 https://www.noaa.gov/news-release/greenhouse-gases-continued-to-increase-rapidly-in-2022)。 　　光合作用利用太陽能轉化二氧化碳為有機碳之生物質，環境適合下可以儲存於陸地土壤與濱海海岸底質，及海洋陸棚斜坡及深海底泥，生命週期可達千年，這些封存的碳住要存在於森林、濱海植被、海洋藻類、土壤，分別稱為綠碳、藍碳、及黃碳等自然碳匯 (Carbon sink)。地球最大碳匯的海洋被視為實現碳中和及持續發展支持人類活動之重要場域。 　　藍碳 (Blue Carbon，BC) 由海洋生物捕獲大氣二氧化碳並被封存在海洋環境 (Nellemann and Corcoran, 2009)，包含沿岸藍碳生態系 (Coastal Blue Carbon Ecosystems，BCEs) 及開放海洋藍碳生態系 (Open Ocean Blue Carbon Ecosystems)。沿岸藍碳生態系包含鹽沼 (Salt marsh)、紅樹林 (Mangrove) 和海草床 (Seagrass meadows) 構成濱海碳循環熱點，是地球生物圈最大碳匯之一 (Nellemann et al., 2009; Duarte et al., 2013) (圖二)。 圖二、沿岸藍碳生態系碳捕獲及碳封存過程暨全球藍碳潛在區域及儲碳量 (圖片來源: 美國國家海洋和大氣局 (NOAA https://www.climate.gov/media/14819; https://www.climate.gov/media/14818)。 　　自然界碳儲量積累奠基於二氧化碳吸收固定速率大於含碳有機質 (碎屑和沈積物) 分解和侵蝕速率，具有這種碳封存的生態系或熱點通常三大特點：一、高效率二氧化碳轉化為植物生物質的生產力，二、地上部生物質受水流及潮汐影響而增強沉降及地下部生物質侵蝕減少，加上來自外部來源 (異地) 有機質，聚集在缺氧土壤而有效堆積有機質 (Kennedy et al., 2010; Saintilan et al., 2013)，三、藍碳生態系土壤含氧量低導致分解速率降低，有助於積累和保存海洋有機碳 (Organic Carbon，Corg) (Nellemann et al., 2009; Mcleod et al., 2011; Duarte et al., 2013)。沿岸植被生態系具有封存大量碳能力，被封存的碳可達數百年、甚至千年以上生命週期尺度引起科學家和政策制定者的興趣 (Nellemann et al., 2009; Fourqurean et al., 2012; Duarte et al., 2013)，這些沿岸藍碳生態系分布全球 (圖二)，為對抗氣候變遷之二氧化碳溫室氣體提供一個重要的友善環境自然碳匯方案。 臺灣本島和離島周圍的「藍碳」及減碳效益 　　沿岸藍碳生態系是潮汐鹽沼、海草床和紅樹林，藍碳植被生產力高，死亡的枯枝落葉及根系之植物有機碳埋藏於這些棲地厭氧土壤，減緩有機碳分解，造成巨大碳存量累積於土壤。以深度1公尺土壤之有機碳含量分析，全球沿岸藍碳碳存量能力以紅樹林每公頃386 Mg C，次為潮汐鹽沼每公頃255 Mg C，海草床則約為每公頃108 Mg C。 　　臺灣本島和離島周圍有潮汐鹽沼、海草床和紅樹林「藍碳」，根據中興大學林幸助教授調查臺灣三種藍碳生態系總碳匯能力為每年 95,094.48 Mg C，碳儲存量為 341,344.44 Mg C，海草床所占面積最大，達5456.33公頃，集中於東沙，紅樹林棲地約有680.66 公頃，集中在台灣本島西海岸，具有藍碳功能之潮汐鹽沼佔約188.33公頃，每公頃碳匯蓄積量依次為海草床、紅樹林、及潮汐鹽沼 (圖三)。由於紅樹林棲地底質可深達數公尺，歷史以來累積之碳儲量最高，達181,559.59 Mg C，大於占地最大之海草床的143,784.10 Mg C，潮汐鹽沼累積之碳儲量最低，僅為1600.25 Mg C (圖三)。 圖三、臺灣潮汐鹽沼、海草床和紅樹林藍碳生態系面積、每年碳匯能力、及碳儲量 (資料取自中華民國111年12月國立中興大學林幸助執行海洋委員會海洋保育署委託「臺灣沿海重要碳匯生態系統調查與評估計畫」成果報告)。 一. 潮汐鹽沼 　　全球鹽沼主要分布於溫帶至鄰近極地附近，台灣亦有鹽沼生態系，根據林幸助教授資料指出以「能在潮汐影響區域形成一定族群，提供碳匯能力」為定義所調查之臺灣潮汐鹽沼物種數臺灣潮汐鹽沼的物種以單子葉草本植物的雲林莞草 (Bolboschoenus planiculmis)、蘆葦 (Phragmites australis)、鹽地鼠尾粟 (Sporobolus virginicus) 與外來種的互花米草 (Spartina alterniflora) 為優勢鹽沼物種，儲碳量最高 (圖四)。 圖四、臺灣潮汐鹽沼藍碳生態系物種總數、每年碳匯能力、及碳儲量 (繪圖資料取自中華民國111年12月國立中興大學林幸助執行海洋委員會海洋保育署委託「臺灣沿海重要碳匯生態系統調查與評估計畫」成果報告)。 二. 海草床 　　海草是一種沉水性維管束植物，主要棲地是淺海砂質及泥質沿岸，根據海草抵抗干擾或隨後之恢復能力，通常將海草可分為三種類型：持久性 (Persistent type)、機會性 (Opportunistic type) 或定殖性 (Colonizing type) (Kilminster et al, 2015)。臺灣三大沿岸藍碳生態系面積最大為海草床，主要是東沙島及東沙環礁，臺灣本島西岸、南端恆春半島及離島僅佔不到1%面積，根據中興大學林幸助教授及相關研究團隊資料，臺灣海草物種數有12種，佔全球海草物種數目的1/6，碳匯能力及儲碳量高 (圖五)。 圖五、臺灣海草床藍碳生態系物種總數、每年碳匯能力、及碳儲量 (資料取自中華民國111年12月國立中興大學林幸助執行海洋委員會海洋保育署委託「臺灣沿海重要碳匯生態系統調查與評估計畫」成果報告)。 三. 紅樹林 　　紅樹林為耐鹽木本胎生植物，中興大學林幸助教授調查指出臺灣紅樹林棲地點分布在本島由淡水河口至屏東東港沿岸及離島，面積約681 公頃，臺中大安以北之憂是紅樹林為水筆仔 (Kandelia obovata)，南方主要為海茄苳 (Avicennia marina) (林幸助教授資料) (圖六)。 圖六、臺灣紅樹林藍碳生態系物種總數、每年碳匯能力、及碳儲量 (繪圖資料取自中華民國111年12月國立中興大學林幸助執行海洋委員會海洋保育署委託「臺灣沿海重要碳匯生態系統調查與評估計畫」成果報告)。 沿岸藍碳生態系統對減緩和適應氣候變遷的爭議 　　氣候變遷對碳積累的作用造成衝擊，國際社會及學界對於藍碳存在三個爭議問題，第一個是環境干擾可能造成沿岸藍碳生態系溫室氣體排放，土壤表層可能在環境干擾排放二氧化碳、甲烷及一氧化二氮等溫室氣體，但仍未被大規模驗證。第二個是大型海藻是否可以被認為是藍碳? 必須以海草床、紅樹林和潮汐鹽沼生態系碳封存之科學方法證明。第三個是沿岸藍碳生態系累積碳酸鹽是否受到干擾後反而成為潛在的二氧化碳排放來源。吸引不同領域科學家參與藍碳科學這一項多元化的跨領域議題，對於藍碳成為可以量化及減碳之實質貢獻，才能定論藍碳之地位與碳權之可行性。科研界及政策制定者對藍碳科學及其在減緩氣候變遷的應用的十個懸而未決的問題及疑問，可歸類為十個議題： 一. 氣候變遷及為為活動影響藍碳生態系及其恢復過程的碳積累？ 　　藍碳生態系被認為具有解決氣候變遷的潛力，但是氣候變遷卻已對藍碳生態系及其碳匯懺生負面影響，此一影響取決於其對氣候變遷的暴露程度，包括發生頻率和強度以及生態系統的敏感性和恢復力，目前氣候變遷速度和幅度加劇且不確定性提高，藍碳生態系碳固存率和碳匯穩定性變得不確定，例如海平面變化、海水升溫影響主要佔據潮間帶和淺水環境之藍碳生態系棲地分佈、生產力和土壤垂直增生率，深深受海平面強烈影響，可用於積累沉積物的空間受壓縮，儲存的有機物再礦化導致溫室氣體排放到大氣中 (表一)。氣候變遷引發強烈的颱風風暴、海洋熱浪、二氧化碳升高和淡水可用性的變化也都被認為是影響沿岸藍氮生態系分佈、生產力、群落組成和碳封存的重要因素 (表一)。 表一、氣候變遷對於藍碳生態系碳儲量及碳損失 (引用自Macreadie, P.I., Anton, A., Raven, J.A. et al. The future of Blue Carbon science. Nat Commun 10, 3998 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-11693-w)。 Ecosystem Sea level rise Extreme storms Higher temperatures Extra CO2 Altered precipitation Mangrove Landward expansion increases area and C stocks Losses of low intertidal forests and coastal squeeze could reduce C stocks Increasing accommodation space increases C sequestration Canopy damage, reduced recruitment and soil subsidence resulting in losses of C stocks Soil elevation gains due to sediment deposition increasing C stocks and, reducing effects of sea level rise Minimal impacts anticipated, although increased decomposition of soil C possible Poleward spread of mangrove forests at expense of tidal marshes increases C stocks Change in dominant species could influence C sequestration An increase in atmospheric CO2 benefits plant productivity of some species which could alter C stocks Canopy dieback due to drought Losses of C stocks due to remineralization and reduced productivity Increased rainfall may result in increased productivity and C sequestration Tidal Marsh Landward expansion increased area and C stocks Losses of low intertidal marsh and coastal squeeze could reduce C stocks Increasing accommodation space increases C sequestration Loss of marsh area and C stocks Enhanced sedimentation and soil elevation increasing C stocks and, reducing effects of sea level rise Increased temperatures may increase decomposition of soil organic matter, but offset by increased productivity of tidal marsh vegetation Poleward expansion of mangroves will replace tidal marsh and increase C storage Poleward expansion of bioturbators, may decrease soil C stocks An increase in atmospheric CO2 benefits plant productivity of some species which could alter C stocks Reduced above and belowground production due to drought reducing C sequestration Possible losses of C stocks due to remineralization Impact could be greater in areas that already have scarce or variable rainfall Seagrass Loss of deep water seagrass Landward migration in areas where seawater floods the land (into mangrove or tidal marsh ecosystem) Some extreme storms cause the erosion of seagrasses and loss of seagrass C stocks but some seagrass species are resistant to these major events Flood events associated with extreme rainfall may result in mortality, but could also increase sediment accretion and C sequestration Thermal die-offs leading to losses of C stocks Species turnover Colonization of new poleward regions Increased productivity An increase in dissolved inorganic C benefits plant productivity increasing C stocks Ocean acidification leads to loss of seagrass biodiversity, decreasing C stocks Most seagrasses are tolerant of acute low salinity events associated with high rainfall, but some are negatively affected and potential interactions with disease may lead to losses of C stocks Reduced rainfall increases light availability which increases productivity and C sequestration Seaweed Loss of deep water seaweeds Seaweeds are expected to colonise hard substrata that become flooded, increasing C stocks Reduces seaweed cover, but could lead to sequestration of C stocks as detritus sinks Major retraction in kelp forest C stores at non-polar range edges; Expected expansion at polar range edges. Increased biomass and productivity of kelp where water temperatures remain cool enough Little effect overall Regional effects on seaweed flora in areas with high land run off/rivers 1. Bold text indicate potential positive effects on BC stocks, italic text indicates negative effects with roman text indicating where effects could be positive or negative 　　氣候變遷影響因地理位置及地形有很大差異。因地理地形及緯度因素，海平面上升率和地面沉降率對於海平面上升比率、溫度變化率以及強風暴和降雨頻率的變化有差異，因此世界上相關地貌模型足以提供沿岸藍碳生態系對海平面上升的脆弱性以及恢復成功與否的初步評估，但沿岸藍碳生態系及開訪海洋藍碳生碳系暴露於氣候變遷和及對碳儲量的影響資料不完整或缺失，例如颱風或風暴波浪對於沿岸藍碳生態系持久性和恢復補充之影響評估並不多。與藍碳生態系相鄰其他生態系對氣候變化的反應可能會影響藍碳棲地及碳匯，例如珊瑚礁的退化可能會增加潟湖內的波浪高度，導致潟湖內海草或紅樹林的損失，隨著海浪的增加、海平面上升，或由於海洋酸化導致碳酸鹽沉積物減少，可能會降低沿岸藍碳生態系統的能力。 　　此外，沿岸藍碳生態系對氣候變遷的敏感性也可能受到沿海地區人類活動的影響，例如水質惡化可能會增加對海草的影響，而河流築壩造成的沉積物減少、水文變化和海堤的存在可能會對紅樹林和潮汐沼澤中的生物碳種族群產生負面影響。 二. 環境干擾 (Disturbances) 如何影響藍碳埋藏土壤或底質之命運？ 　　透過保護或增強氣候議題相關生態系之貢獻，環境干擾對生物碳生產和儲存的影響已成為一個備受關注的話題。藍碳研究人員開始進一步著手研究解決三個關鍵問題：(1) 擾動因子傳播至土壤剖面深度，(2) 以二氧化碳形式損失的受擾動的碳比例，以及 (3) 受影響土壤深度和其土壤有機碳轉化為二氧化碳之交互作用程度。估計全球沿岸藍碳生態系因干擾造成再礦化 (Re-minimization) 之二氧化碳排放量為 0.45 Pg CO2。一般而言，表層 1 m 土壤再礦化和 100%生物碳100 % 損失之管理措施之指導方針與做法很少，造成沒有適當理論框架及原則估算干擾強度影響植物生物質形成，如清理、過多營養、光照減少、毒性等，或者土壤結構，如侵蝕、挖掘、開墾等。加上干擾的持續時間是干擾對 藍碳再礦化影響的另一個重要預測因素，因為隨著時間的推移，更多的土壤藍碳會暴露在有氧環境而家具案氧化碳釋放。自然和人為干擾改變相互作用與詳細估算必須加以模式化其對有機碳分解過程之影響，例如潮汐鹽沼地下根和根莖的死亡改變了藍碳和相關微生物組合的化學成分，隨後增加分解而減少儲存碳達 90％。將深埋海草生態系的沉積物暴露在氧氣中會觸發古代 BC43微生物分解有機碳。 三. 大型海藻在全球藍碳碳匯的重要性是什麼？ 　　大型海藻具有很高的生產力，佔有全球沿岸植被生態系最大面積，然而只有在相對少數的情況下才被納入藍碳評估。與生長在沉積土壤的被子植物不同，大型藻類通常生長在沒有或只有有限碳埋藏潛力的堅硬或沙質基質上，然而最近分析估計大型海藻分離或死亡藻體及衍生顆粒有機碳經水流運輸到棲息地以外並沉積於海洋峽谷沉積物的全球碳埋藏量為每年高達 14 Tg C，與全球潮汐鹽沼全球碳埋藏量高，每年有153 Tg C 被埋藏在深海沉積物，這些估計說明大型海藻所支持的全球碳埋藏率可能高於海草、潮汐鹽沼和紅樹林的總和。由於這方面研究正在如火如荼展開，如果我們要將大型海藻系統納入藍碳評估，需要更多證據及廣泛以科學證據了解大型海藻碳的命運，並需要擴大到全球大型海藻面積及碳儲量進行更精確的估計。 四. BC 生態系統的全球範圍和時間分佈是怎樣的？ 　　由於全球藍碳分佈實測資料尚少，大空間和時間尺度上擴大藍碳估計和模型變化受到阻礙。全球空間範圍及其時間變化的模式和驅動因素因不同研究方法而有極大差異，土地利用變化、沿海改造和土地開墾及受氣候變遷而有劇烈變化，這些自然原因、沿海人為壓力和氣候變化的綜合影響對於藍碳估算及應用於碳權有極大不確定性，因此，準確估計藍碳生態系分布範圍是評估其對於碳循環貢獻的先決條件，定期修訂這些估計以追踪其範圍和變化需要繪圖、聲學（即側掃聲納和多波束生態探測器）和光學（即航空攝影和衛星圖像）遙感技術與地面實況相結合 （通過水肺潛水或視頻圖像）繪製和監測它們的範圍和隨時間的相對變化。臺灣更需要進行定期之多元化監測以證實藍碳之貢獻及模式建立。 五. 有機和無機碳循環如何影響淨二氧化碳通量？ 　　藍碳生態系有機和無機碳動力學與其可能通過空氣-水氣體交換成為大氣中 二氧化碳淨排放，對於碳酸鹽化學與有機和無機碳總量和通量 (如起源、歸宿、豐度、速率、相互作用) 和空氣-水二氧化碳通量的整體時空動力學的相關性仍有不確定的趨勢，需要詳細研究以描繪藍碳生態系之碳儲存量與變動因子。 六. 如何估算 BC 沉積物中的有機質來源？ 　　沿岸紅樹林、海草和潮汐鹽沼生態系佔據了陸地-海洋界面，並受到來自陸地和海洋來源的有機物質的匯聚輸入以及進出附近生態系統的轉移，量化有機質輸入以及區分有機碳的外來和本地來源仍然是一個挑戰，因此對於未來碳權計算存在重複可能已在相鄰生態系統中計算的碳封存收益的風險，所以需要有新方法量化不同初級生產者對海洋生態系統中沉積有機碳的貢獻，例如穩定同位素的 13C、15N 和 34S已被用於追踪和量化外地和本地有機碳來源及其對碳埋藏的相對貢獻，由於成本低，樣品製備和分析的方法相對簡單，該技術的有效性得到廣泛應用及成功預測。然而有機物質輸入的多樣性會導致有機碳的複雜混合物無法根據來源的同位素分離得到很好的解決，這是不同物種的同位素值可能相似或在同一物種內因微生境、季節、生長周期或組織類型而異，必須通過額外分析具有特定分類來源的單個化合物來改進大量穩定同位素的使用，如木質素、脂質、烷烴和氨基酸等生物標誌物已被證明可用於分離沿海沉積物中的多源輸入。下一世代指紋識別技術正在開發驗證，例如環境 DNA (eDNA) 已被用於描述海洋系統中的群落組成，量化沉積物植物來源的分類學比例的潛力極被全球科研界重視。 七. 哪些因素會影響藍碳埋葬率？ 　　藍碳生態系碳埋藏率比陸地生態系統高一個數量級。碳埋藏率是多種過程的產物，影響這些過程為碳產生量及其埋藏後保存、許多相互作用的生物、生物地球化學和物理因素，以及自然和人為干擾。關於生物因素，目前尚不清楚初級生產者的多樣性和特徵 (例如生化成分、生產力規模和生物量分配) 對於藍碳之詳細影響，動物，如食草動物，如何通過自上而下的過程影響有機碳的生產、積累或保存尚不確定，捕食者也參與海草、沼澤和紅樹林的生物量、持久性和恢復。此外，微生物分解群落的功能多樣性和活性，以及它們如何隨深度和時間變化，才在剛開始起步，將這些影響因子與藍碳埋藏率聯繫起來極為需要。非生物一訴方面，流體動力學會影響有機顆粒捕獲極有機碳沉降速率，例如增加紅樹林的密度會對波衰減產生積極影響，增強細粒物質的積累，從而促進有機碳積累，了解的複雜的植被冠層-水動力相互作用及土壤的厭氧特性 (對有機碳分解和再礦化具有重要調控作用) 是藍碳埋葬估計關鍵因子之一。 八. 藍碳生態系統與大氣之間的溫室氣體淨通量是多少？ 　　藍碳生態系通常是溫室氣體 (二氧化碳、甲烷及一氧化二氮）的重要來源，由於淨通量的不確定性，我們無法構建準確的全球藍碳收支，尤其缺乏關於群落代謝和 CH4 和 N2O 排放量。 九. 我們如何減少藍碳估值的不確定性？ 　　越來越多藍碳估值方面，如圖七之藍碳經濟價值差異。由於計算碳封存和儲存的持久性之不確定性，藍碳值也存在變化。碳估價方法範圍廣泛，包括 社會成本、邊際減排成本和市場價格，也增加了估值估計的不確定性和變化。 圖七、每公頃藍碳生態系統的經濟價值估算 (引用自馬里蘭大學環境科學中心 (ian.umces.edu/symbols/)) 十. 哪些管理措施最能維持和促進藍碳封存？ 　　過去研究改進空間尺度上碳動態估計，但是落實政策製定、管理行動實施和藍碳效益仍處於起步階段。可透過三種管理方法來增強藍碳生態系：保護、恢復和創造。通過立法保護和支持替代生計保護藍碳生態系的範圍和質量，具有避免歷史上封存的碳再礦化的雙重好處，同時也保護未來的封存能力。保護可能包括直接或間接的方法來維持或加強生物地球化學過程，例如沉澱和供水。恢復涉及一系列旨在改善藍碳生態系的生物物理和地球化學過程以及封存能力的活動，例如對砍伐和退化的紅樹林進行被動和/或主動再造林，將水產養殖池塘恢復為紅樹林生態系統的措施，以及恢復乾涸的沿海泥灘水文，許多國家 (例如美國和歐盟) 現已製定“無淨損失”政策並將其應用於濕地生態系統，可以有效創建藍碳生態系以取代那些因開發而失去的生態系統。 藍碳救藍碳契機 　　人為活動嚴重威脅全球沿岸藍碳生態系 (Duarte et al., 2013)，採取保護措施以恢復沿海植被生態系被視為藍碳減少二氧化碳的重要行動 (Wylie et al., 2016)。 　　以紅樹林為例，紅樹林是低緯度地區唯一佔據陸地和海洋邊緣的木本植物，也是海洋生態系統中最具生產力的植物之一，其淨初級生產力平均為每年每公頃11.1 Mg C，並且其樹葉、樹幹和根的生產力幾乎相等。除了紅樹林本身可以進行固碳作用外，附著在它身上的藻類以及上游或沿岸地區的物質沉降都可以幫助固碳，而這些貢獻主要取決於森林的位置以及潮汐強度。此外，紅樹林生態系統規模的碳儲量平均為每公頃956 Mg C，由於紅樹林生長在高鹽、低氧的環境，使它可以高效利用水分和最大化碳儲存在土壤中，這使得雖然紅樹林的生產力和碳分配與熱帶潮濕常綠林和珊瑚礁相當，但其碳儲量更多。儘管紅樹林僅佔全球沿海面積的 0.5%，但它們為沿海沉積物碳儲存貢獻了 10-15% (每年24 Tg C)，並向海洋輸出了 10-11% 的陸源顆粒碳 (Particulate terrestrial carbon)。 　　然而，發展紅樹林藍碳遇到許多困境，許多政府和非政府組織希望通過恢復紅樹林來幫助緩解氣候變化。然而，這種想法可能過於理想化了。首先，紅樹林生長的主要棲息地位於許多發展中國家，因此國家和地方治理、土地所有權和管理，以及環境正義等問題成為了面臨的主要挑戰。其次，全球紅樹林的擴展對於解決全球二氧化碳失衡問題來說意義不大，因為沿海地區面積有限，並且即使全球紅樹林面積擴增到目前的兩倍，固碳量則會增加每年24 Tg C，但和每年的二氧化碳排放量為30.6 Gt-C，又加上森林砍伐造成的潛在探損失估計達每年 90–970 Tg C，其碳固存量仍然微不足道。因此，紅樹林保護項目的短期和中期價值似乎更多地在於恢復紅樹林為熱帶沿海地區及其居民提供的許多其他有價值的生態系統服務。 結語 　　全球乃逐漸重視藍碳，非政府組織以及歐美大企業也都開始積極致力要創造藍碳權，尤其對於化石燃料排放量適中且海岸線廣闊的國家可以發揮極大作用，例如2014 年紅樹林減少了孟加拉國、哥倫比亞和尼日利亞等國家超過 1% 的全國化石燃料排放量。肯亞海洋與漁業中心與蘇格蘭慈善機構 Plan Vivo Foundation 曾攜手肯亞加濟 (Gazi) 臨海村莊的居民一起啟動紅樹林保育計畫，臺灣宜積極由政府及企業結合民間推動類似的保育計畫，達成保育成效，增加碳匯及友善環境。 　　海保署自108年度起陸續盤點我國沿海紅樹林分布地點與面積，目前僅臺灣本島西海岸、澎湖及金門有紅樹林分布，根據調查我國33處紅樹林面積共約680.7公頃，其中最大的紅樹林分布地位於淡水河口 (含挖子尾、竹圍、關渡、社子島及蘆洲)。在此列5個紅樹林保護區供參考：高雄旗津紅樹林保護區、屏東恆春紅毛港紅樹林保護區、桃園觀音海岸濕地、台南曾文水庫濕地、花蓮七星潭紅樹林。 　　然而台灣的自然保留區所實施的保育計畫不一定都能帶來正面效果，甚至可能導致當地生物多樣性逐漸單一化的趨勢，以關渡自然保留區為例。關渡自然保留區於民國75年主要是為了保護水鳥而劃定，但由於多年來淡水河抽砂以及超抽地下水使地層下陷，海水入侵而改變土壤鹽分，導致紅樹林面積逐漸擴大 (最終面積達到總保留區的66%)。由於紅樹林的快速擴張大幅影響原本的生態系 (如蘆葦以及水鳥)，最終關渡自然保留區於民國110年底被廢除。而台灣還有許多地方出現關於紅樹林復育所造成的生態問題，如澎湖青螺濕地、新竹香山濕地等。 　　關於藍碳保育計畫成功的關鍵，有以下三點需要關注： 　　第一點，藍碳生態系復育是否造成生態不平衡的問題勢必為一個重要課題。 　　第二點，法條不完善。由於我國的自然保留區相關法條規定：禁止改變或破壞原有的自然狀態，相關單位屆時才能處理問題。 　　第三點，社區參與不足。臺灣關於相關保育或復育計畫多是出於官方之手，鮮少有官民合作之舉，此舉措雖有助於政策施行速度，但也將其與居民的距離拉開，使得民眾意願未能提高。 　　臺灣週圍64,473平方公里海洋且具有豐富藍碳生態系，健康的藍碳生態系所供給的海洋碳匯，是長期被台灣政府忽略的碳捕捉絕佳機會。目前藍碳生態系沒有被納入國家溫室氣體排放清冊，根據最新的評估臺灣藍碳生態系每年可吸收約940,00公噸二氧化碳，相當於政府承諾的碳匯額外抵銷量1/6。積極保護和復育這些生態系，甚至積極以種植方式，可以增碳匯數倍，提供政府及企業執行氣候行動的絕佳機會及碳權利基，執行友善環境的生物性減碳及碳中和願景。 　　藍碳具有碳封存潛力，臺灣學者及政府以對海草床、紅樹林及潮汐鹽沼生態系之資源有初步資料，需要持續長期觀測及模式建立。大型海藻的藍碳已成為全球亟欲證明的可利用藍碳資源，投入相當多資源，聯合國、歐盟、日本及韓國均積極投入，臺灣宜開始行動，然政府及民間企業對於傳統藍碳及新興大型海藻藍碳之議題及研究基礎及為缺乏大力投入及長期支持。 參考文獻 林幸助 2021. 臺灣沿海重要碳匯生態系統調查與評估計畫」成果報告。中華民國海洋委員會海洋保育署。高雄。 Duarte, C.M., Losada, I.J., Hendriks, I. E., et al. (2013) The role of coastal plant communities for climate change mitigation and adaptation. Nat. Clim. Change 3, 961–968. Fawzy, S., Osman, A.I., Doran, J., et al. (2020) Strategies for mitigation of climate change: a review. Environ. Chem. Lett. 18, 2069–2094. Fourqurean, J. W., Duarte, C. M., Kennedy, H., et al. (2012) Seagrass ecosystems as a globally significant carbon stock. Nat. Geosci. 5, 505–509. Kilminster K, McMahon K, Waycott M, et al. (2015) Unravelling complexity in seagrass systems for management: Australia as a microcosm. Sci. Total Environ. 534, 97-109. Macreadie, P.I., Anton, A., Raven, J.A. et al. (2019) The future of Blue Carbon science. Nat. Commun. 10, 3998. Mcleod, E., Chmura, G. L., Bouillon, S., et al. (2011) A blueprint for blue carbon: toward an improved understanding of the role of vegetated coastal habitats in sequestering CO2. Front. Ecol. Environ. 9, 552–560. Nellemann, C., Corcoran, E., Duarte, C. M., et al. (2009). Blue carbon - the Role of Healthy Oceans in Binding Carbon. Available at: http://hdl.handle.net/20.500.11822/18520 (accessed June 4, 2017). UNFCCC (2008) Kyoto protocol reference manual on accounting of emissions and assigned amount. Wylie, L., Sutton-Grier, A. E., and Moore, A. (2016). Keys to successful blue carbon projects: lessons learned from global case studies. Mar. Policy 65, 76–84.

日本Routrek Networks 公司為響應日本政府所提出《綠色糧食戰略》中提出的「2030年前化肥使用量減少20%」之目標，開發「ZeroAguri」AI灌溉施肥系統，在系統上新增「化學肥料的施肥量」和「CO2排放量」可視覺化兩大功能。 其相關功能詳情如下： 1. 施肥量視覺化 　　將實際的化肥使用量與ZeroAguri系統所累積的各地施肥標準作比較，並將數據以圖表方式呈現，與之前的系統相比，利於未來預測做出判斷。 2. CO2排放視覺化 　　系統會自動計算出二氧化碳排放量，同步與常規標準作比較。 * 以環境省和經濟產業省頒布的「供應鏈溫室氣體排放量估算數據」為基準 關於AI灌溉施肥系統「ZeroAguri」 　　結合AI人工智慧的地下環境控制系統，可以根據土壤感測器的數據，以及相關的氣象資訊，計算出農作物所需要的灑水量及施肥量，並自動執行相關的灑水及施肥作業。目前已經導入的作物有番茄、聖女番茄、小黃瓜、草莓、蘆筍、青椒、紅椒、茄子、哈密瓜、洋桔梗、葡萄、梨子、西瓜、芒果、檸檬、菠菜等等。 　　系統的導入，有購買及租賃兩種方式可以選擇。如果同步引進減少化學農藥及化學肥料使用的相關設備，亦可使用促進綠色投資稅制的相關優惠減免。 1. 同時實現AI施肥控制和AI澆水控制的地下環境控制系統 (1) AI施肥控制 　　AI會根據土壤感測器所測得的EC目標值為基礎，來判斷農作物需要的肥料量並自動執行施肥作業，由於是精準施肥，能夠有效防止過度施肥及降低化學肥料的使用。 * 相關減肥效果確認：青森縣 83%（施肥量比較）和茨城縣 67%（成本比較） (2) AI灑水控制 　　透過土壤傳測器及天氣預報的綜合資訊，AI會計算出農作物需要的灑水量，並自動執行高精準度的灑水工作。 * 土壤條件穩定，即可降低根區的水分壓迫 2. 實現栽培視覺化、灑水施肥的遠端作業 　　透過電腦或智慧型手機，即可看到從土壤傳測器上回傳的資訊，確認好灌溉、施肥的履歷紀錄等數據之後，就可以直接遠端作業，調整灑水量與灌溉量。 * 加強種植管理的效率 【延伸閱讀】- 運用數位相機和AI監控土壤濕度並進行智能灌溉

目前國際間最大的困擾，就是氣候的異常變遷；最近「自然」雜誌就報導聯合國設定的「永續發展目標」，其中包括於二○五○年全球人民都可享用清淨及衛生的水資源，如今似乎已難達成；甚至於二○三○年時，全球仍會有廿億人缺乏安全可飲用的水。在撒哈拉以南的非洲地區，有七十％的人口無法得到飲用水，而且這種情況比廿年前更糟；在索馬利亞去年就有四萬三千人因乾旱而渴死。反觀台灣今年初各個重要水庫的儲水量，均已明顯地下降，迫使台南、台中等地開始實施定時供水，政府甚至已明令南部農田休耕。 　　二○一八年「政府間氣候變化專門委員會」關於升溫一點五℃的報告指出，達到這一關鍵值的影響，可能包括中緯度地區的極端炎熱天氣比工業化前時期高三℃；到二一○○年，海平面將上升○點七五公尺；八％的植物和四％的脊椎動物會喪失一半以上的生存棲息地；每年全球漁業捕撈量會減少一五○萬噸。歸咎這些自然災害原因，主要還是因為人類的活動及行為所造成。既然如此，全球各國當然就有責任與義務，盡全力設法解決以往自己所造成的惡果。 　　全球有五十六％人口居住在城市，而且人口集聚城市的趨勢日益增加，於二○五○年時將達七十％。為減低都市衍生的熱島效應、減少糧食的碳足跡、增加工作機會、優化生活品質等所涉因素，合理地實施城市農業定可達到舒緩氣候變遷令人擔憂的後果。因為城市農業除可吸收二氧化碳外，尚可減少空氣汙染、噪音、及表現降溫效果，輻射熱也不會長久存留在綠美化的建築體及林蔭路上；實施城市農業尚可促進城市生物多樣性、有機廢棄物資源再生利用、確保城市糧食安全、維持農產品的新鮮度、及增加種植者的收入。 　　教育民眾及推廣城市農業的最佳對象，即政府機構及學校。就台北市而論，最可行的單位應該是台灣大學，因為台大校園寬廣、院系所齊全、實施推廣環境綠美化或城市農業所需的專業且富經驗的人才也多，如種子、蔬果、花卉、樹木、土壤、肥料、病蟲害防治、有機堆肥與育苗及栽培介質的製備、及庭園設計等學者，多集中在農學院，只要校方同意改造校園成為紓解氣候變遷的環境，農學院就應可負責技術指導，各院系所即可於短期內齊力共赴；共同讓台大因強化綠美化各院系的公共空間、生產有機農業產品、延長建築物的使用年限、改善學生的學習環境，達到節能減碳效果、提升社會服務價值、以及增進學校整體之正面評價，如此台大在國際間的聲譽，一定會更為世人肯定。 　　政府於二月十五日業已修正通過「氣候變遷因應法」；尤其聯合國設立的「聯合國可持續發展解決方案網路」，最近也推出「校園淨零倡議」。此刻政府相關單位應主動積極結合大學的研發實力，全力於二○三○年前達成減碳卅％的目標；配合實施、示範、推廣、教育舒緩氣候變遷的大學，因此便展現出「大學的社會責任」，如此大學及國家的聲譽也必可顯揚在國際舞台上！【延伸閱讀】- 都市農業在星國推廣之現況與成效

全球最大的挑戰之一是找出如何在不破壞自然環境的情況下生產足夠的糧食來養活不斷成長的全球人口的方法。由於糧食生產系統溫室氣體排放量佔全球溫室氣體排放量的四分之一以上，因此糧食是緩解氣候變遷的核心項目。 　　氣候智慧型農業一詞在2010年聯合國糧食及農業組織（Food and Agriculture Organization, FAO）的一份報告首次提出。最近，美國拜登政府撥付超過30億美元的資金用於投資氣候智慧型農業計劃。然而，仍有學者擔心，對於該名詞的實際含義尚未有一致的共識。 什麼是氣候智慧型農業？ 　　氣候智慧型農業是一系列旨在應對氣候變遷的農業實踐方法。該方法協助農場減少溫室氣體的排放並適應氣候變遷，同時在短期內仍能維持農業生產力。正如FAO所述，氣候智慧型農業包括： 管理農場、作物、牲畜與水產養殖，在收入與糧食安全取得平衡，同時優先考慮調適與減緩。 管理生態系統與景觀，以保護支持糧食安全與農業發展以及調適與減緩的生態系統服務。 為農民與土地管理者提供的服務，讓他們可以更好地管理氣候帶來的風險、影響以及緩解行動。 更廣泛的糧食系統的變化，包括價值鏈干預與需求方措施，有助於提高氣候智慧型方法的效益。 　　值得注意的是，氣候智慧型農業並不是一套通用的農業方法。相反地，全球氣候智慧型農業的提倡者建議應在特定社區採取適合當地的方法，以利農業生產的轉型。像是生活在易發生乾旱地區的農民可以透過種植覆蓋作物來提高保水性與土壤肥力，藉此實踐氣候智慧型農業。儘管氣候智慧型農業建立在現有的農業技術與永續農業的原則上，但它仍然是一種相當獨特的方法。它的特色在於明確關注應對氣候變遷的影響，並圍繞在生產力、減緩與調適之上。 氣候智慧型農業的重要性？ 　　農業與氣候息息相關。健康的氣候有利於農業生產，而氣候變遷的負面影響包括溫度升高、海平面上升與天氣模式變化，以及極端天氣事件的頻率增加。 　　這些氣候影響給農業經營帶來了重大風險，因此韌性是維持農業部門工作者生計的關鍵。在全球各地，對於居住在農村地區的人們來說，農業是他們主要的收入來源。雖然農業是溫室氣體排放的主要貢獻者之一，但這些人對環境的影響很小。然而，這些小農卻更容易受到氣候變遷的影響，並且可能沒有彌補損失的設備或解決方法。 　　氣候變遷也對糧食安全產生負面影響。除了一般農業生產力受到影響外，極端天氣事件還會破壞糧食的品質、供給與獲取方式。極端天氣事件的嚴重程度與發生頻率會影響糧食的運銷，這也可能導致食品價格飆升，溫度升高也會使食物容易變質。 氣候智慧型農業的三大支柱 　　成功的氣候智慧型農業旨在實現三個主要成果，分別是提高生產力、強化韌性與減少排放。首先，生產者的目標不僅只是生產更多的食物，而且是生產更好的食物，以提高營養、糧食安全與農場收入，這對於全球75%的貧困居民來說相當重要。再者，氣候智慧型農業也需要提高農場的韌性，強化對於氣候變遷的調適與緩解力。第三個支柱則是減少排放，像是透過糞便管理的方式減少畜牧業的甲烷排放。 氣候智慧型農業的做法與案例 　　氣候智慧型農業並不建議單一的農業做法或技術。它協助農民與社區根據氣候風險與影響進行評估，選擇適合當地的最佳做法。這些做法包括作物管理、土壤管理、病蟲害管理等。 　　世界銀行一直有在關注氣候智慧型農業，自2016年以來在全球各地建立並支持氣候智慧型農業計劃。在孟加拉，有一個正在進行的計畫旨在提高畜牧業者的生產力與適應力，同時減少排放。該計劃有多種做法，包括農場動物營養與育種。中國最近開發幾個計劃支持農業減少排放與提高韌性。其中一個計劃在4萬公頃的農田提高用水效率，並實施土壤改善技術，這些措施有助於提高水稻與玉米的產量，進而增加農民的收入，同時提高氣候韌性。在烏拉圭，世界銀行建立農業資訊與決策支持系統，以推動氣候智慧型農業並支持農業永續生產。自2014年以來，超過5,000名的農民在近300萬公頃的農田上採用氣候智慧型農業的方法，提高了能源運用效率與土壤管理能力。 【延伸閱讀】- 氣候智慧型農業將有助於農民對抗全球氣候變遷之衝擊

2021 年WelFarm制定了動物福利計畫。由於意識到動物福利推廣及實施的重要性，因此藉由 WelFarm 計畫將獸醫和酪農聯合起來，運用簡單的方法，透過網路平台及收集的牛群健康和福利指標，來幫助酪農制定動物福利計畫並進一步利用獲得的畜群健康數據。同時讓獸醫和酪農得到更多訊息，以利他們在製定計畫時進行討論。 　　許多在紐西蘭的獸醫診所都已加入WelFarm 計畫，並且持續有更多診所加入。WelFarm同時鼓勵農民詢問他們的獸醫是否已經是 WelFarm 的一份子或是否會考慮加入。另一方面，他們也在尋找其他潛在的聯繫來支持自動數據共享，以減少行政負擔，同時從他們的畜群健康數據中為酪農提供更多價值。【延伸閱讀】- 歐盟從農場到餐桌的戰略:動物福利能走多遠?

你想過吳郭魚可以生吃嗎？來來來！我們獲得第33屆神農獎的科技育種神農黃壹聖 這裡有，他用晶片來追蹤種魚，取得的數據用來育種，他的吳郭魚種原庫現在有高達20多種，不同的環境需求的吳郭魚他這兒都有，他厲害的不只如此，在地下水管制區養魚，他是如何降低用水量將有限資源達到最大利用率的，一起來看看黃壹聖的養殖撇步！

由日本東京工科大學應用生物學院的多田教授研發團隊，成功研發一種可提升植物最重要營養來源的磷酸吸收與應用之新技術，無論在低磷酸或一般磷酸的條件下，皆可提升植物生產力。 【研究背景】 　　磷是植物所需的三大營養素（氮、磷、鉀）之一，同時也為核酸、細胞膜成分和能量代謝產物所運用的重要元素。磷雖以磷酸的形式被植物吸收，成分卻難溶於土壤，不利於植物吸收，反成為限制植物生長關鍵因素之一。此外，有研究報告指出磷酸作為施肥被作物吸收的比例約為10～30%。未被植物吸收的磷酸流入河流和湖泊，在優養化情形下反影響水質環境。再者，作為磷肥原料的磷礦資源儲存量有限，有可能比石油更快面臨枯竭。因此，提升植物對磷酸的吸收與應用已成為農業永續經營中重要的育種目標。另一方面，已有諸多報告指出過去應用磷酸吸收輸送蛋白質作為增加磷酸運轉蛋白(phosphate transporter)表現，無法強化植物本身反而阻礙了植物生長的案例出現。 【研究内容】 　　有關植物整體增加磷酸運轉蛋白(phosphate transporter)表現，研究團隊在植物根部表皮中發現了特異性磷酸轉運蛋白表現，認為植物整體增加磷酸運轉蛋白反而有可能破壞植物對磷酸的吸收與輸送。具體研究，研究從阿拉伯芥抑制根表皮受到AKT1(protein kinase B α)強烈運作，導入小麥來源的磷酸轉運蛋白基因（TaPT2）於阿拉伯芥研究中得到驗證。 　　相較一般阿拉伯芥（非重組），抑制根表皮受到AKT1(protein kinase B α)強烈運作導入磷酸運轉蛋白於阿拉伯芥，無論在低磷酸或一般磷酸的條件下皆可促進成長，且增加了葉莖類的大小與粗細。除此，連同植物整體的磷酸吸收量也一同成長。另一方面，研究觀察若對植物整體抑制ACT8運作，不僅無利於植物成長，反阻礙植物成長。 　　其從研究結果發現從植物對於磷酸的吸收與輸送的限速步驟（rate-determining step (RDS)），植物根部表皮即具備吸收能量，包括後續的磷酸吸收能力完全沒問題。反之，增強植物整體磷酸運轉蛋白，不利於植物的磷酸吸收與輸送，對於植物成長毫無幫助。 【研究重點】 　　本研究闡明增強植物表皮的特異性磷酸轉運蛋白表現，可大幅改善植物對於磷酸的吸收與應用的可能性。過去研究從未證實一項研究，期望未來將有助於降低磷酸肥料使用達作物永續栽培，以及削減肥料成本。此外，本研究將為肥料不易取得地區，增加作物產量，降低磷酸排放對環境帶來幫助，更進一步對於保護有限的磷礦資源等，永續發展目標SDGs帶來諸多貢獻。 【延伸閱讀】- 利用磷酸酶降低化學磷肥依賴之潛力

韓國 28 家細胞農業產業利益關係者於2023年2月共同簽署了一份備忘錄(MOU)以推動該國的人造肉類產業，其目標是解決氣候和糧食危機。由慶尚北道主導備忘錄的簽署，其他簽署方包含市政府（浦項市、慶山市、龜尾市、義城郡）、大學（浦項工科大學、嶺南大學）、研究和技術機構（韓國食品研究所、慶北科技園、浦項科技園區）和企業單位，如人造肉新創公司 TissenBioFarm、健康食品製造商 Ildong Foodis 和功能性食品原料開發商 Neo-Cremar等。慶尚北道近期宣布了慶尚北道細胞農業產業支持中心的落成，這座佔地 2,309 平方公尺的建築耗時6年建成，總計投資 90億韓元（約700萬美元），旨在開發生物材料並支持細胞培養肉產業。另外亦宣布了細胞農業產業振興戰略，計劃與疫苗、藥物、化妝品和綠色生物產業相結合。義城郡亦正在建立義城生物谷綜合產業園區，以整合細胞農業產業。 　　慶北細胞農業產業支援中心的四層大樓中設有實驗室、分析室和品質控制室，其中二樓將容納五家公司和嶺南大學細胞培養研究中心，而三樓則設有研究和分析室，到 2024 年預計將進駐安裝55種企業設備，預算為30億韓元。開幕式的出席人員包含了政府官員、大學代表、研究機構和私營企業等單位。其中一間韓國新創公司 TiessenBio Farm並公開展示了一塊重達10公斤的培養肉原型，其成分包含了動物細胞、生物墨水、食用色素、棕櫚油和食品粘著劑，該公司聲稱這是迄今為止世界上最大的人造肉。 　　慶尚北道知事李喆雨在開幕發布會上表示，在即將建設新機場的義城開設細胞農業產業支持中心有望在推動高科技產業發展方面發揮關鍵作用，未來將繼續支持並投資有前途的潛力新興產業。【延伸閱讀】- 美國農業部為國家細胞農業研究所提供1000萬美元的資金

世界銀行指出全球有70項碳定價措施，包括36項碳稅與34項碳排放交易系統（Emission Trading Systems. ETSs）。這些措施涵全球近四分之一的溫室氣體排放量，約119億噸二氧化碳當量（CO2e）。 　　當政府部門在尋求設計新的系統來減少排放時，他們應該注意農業部門的潛力。然而，到目前為止，農業部門在氣候變遷議題中的討論大多集中在其作為溫室氣體的排放者上。事實上，以美國為例，該國農業部門的溫室氣體排放量僅占所有工業部門排放量的11%。另一方面，隨著公共和私部門對碳封存及透過碳權（Carbon Credit）交易負碳排的需求不斷增加，農業作為可驗證碳權來源的潛在作用而受到嚴格審查。農業部門對商品交易或商品認證並不陌生，有機會隨時採用碳交易制度。若成為碳匯，不僅可以減輕自身的排放量，還可以為其他行業進行碳封存。 　　在美國，已經存在碳交易市場的新興市場。然而，美國的碳排放交易制度目前尚為統一，不同州政府有各自的ETS，像是最大的農業州－加州擁有一個ETS，東北部11個州組成的聯盟也是如此；麻州和華盛頓州也各有各自的ETS。目前，這些計劃主要規範能源、工業和交通部門的排放。由於農業部門尚未受到監管，因此可以藉由減少或捕獲碳排放來產生碳抵換（Carbon Offsets）額度，儘管目前這些仍相當有限。受監管的事業多會利用排放配額來滿足其排放上限，並且偶爾以抵換額度來增加配額。例如，加州碳排放限額與交易系統（California’s cap-and-trade program, CCTP）只允許透過捕獲牲畜和水稻生產中的甲烷產生農業抵換，約640萬噸CO2e，佔加州迄今為止碳抵換總量的4.5%。 　　農業用地有可能通過免耕、減耕、覆蓋作物與作物輪作等保護措施，在土壤與植物中捕捉與儲存碳。此外，養分管理與改善燃燒等農場作法也可以減少溫室氣體排放。這些保護措施將碳視為是另一種經濟作物，因為碳可以增加農業生產者的收入。然而，上述這些措施產生的大多數碳權沒有資格進行抵換，因此它們最適合自願性碳市場（Voluntary Carbon Market，VCM）—這是一個私人買賣碳權的市場。 　　首先，來自農業和林業的碳權存在永久性的問題。那些捕捉並儲存在植物與土壤中的碳可能會因為火災、侵蝕與耕作方式改變而再次釋放至大氣中。另一個問題是外加性，亦即這些活動所產生的減量應該是額外發生的。然而，早在碳封存被討論前，許多農民就已經採取這些保護措施。由於永久性與外加性問題產生的不確定性，可能會使有意願購買碳權者對農業碳權的品質感到不安。 　　與其他農產品交易市場不同，現在的農業碳交易市場因缺乏標準化、透明度而受到阻礙。目前的碳項目為農民提供許多選擇。大部分的項目是將碳權授予生產者，而有些項目則是給農民固定費用。參與者可以決定要參與哪個項目並根據不同的碳封存估計值支付費用。儘管所有碳模型在文獻中都有記錄，但目前公共領域沒有足夠的資訊來評估碳封存的變數。碳項目的多樣性與不確定使農業生產者難以做出最佳選擇。 　　總而言之，在供給面上，農業碳權的問題是碳項目種類繁多，具有不同的協議、量化、MRV與品質標準。同時，在需求端的主要問題是購買者對農業碳權的信任存在永久性、外加性、洩漏、避免重複計算等問題。這些問題在於農業碳交易市場仍缺乏統一的市場定義、協議、量化方法與MRV標準。 　　美國總統拜登於去（2022）年12月底簽署的《2023年綜合撥款法》是建立自願性農業與林業碳交易市場的最新成果。該法案允許美國農業部創立「溫室氣體技術支援提供者與第三方驗證計畫（Greenhouse Gas Technical Assistance Provider and Third-Party Verifier Program, GHG TAP & TPV Program）」，旨在減少資訊不對稱，並為美國農民、牧場主與私人林地所有者提供減少溫室氣體排放與碳封存工作的技術指導，減少它們進入自願性碳市場的障礙，並確保參與者能夠公平的分享收入，這將有機會為農業碳交易市場做出改變。【延伸閱讀】- 【綠趨勢】2050淨零碳排 聚焦四主軸

藥毒所團隊打造無動物犧牲的農藥新穎皮膚過敏性評估平台，也是打造亞洲第一個適用於農藥產品的「 皮膚過敏性評估人工智慧演算平台 」，透過AI辨識化學品與過敏機制相關的關鍵結構，並結合人體細胞試驗，進而預測人體暴露於農藥時可能發生的過敏發炎反應。 ✔可減少100%的試驗動物犧牲 ✔從傳統動物試驗所需要3週至5週，減少到只要4天內即可完成測試 　　達到符合動物倫理、提升科學評估驗證品質與增加產業效益的3贏局面。