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科普影視
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2020/04/20
現今,在城市中授粉是一項艱困的任務,土地的使用情況與以往不同,這對授粉昆蟲構成威脅。生態學家對於英國的布里斯托、雷丁、里兹、愛丁堡四個城市進行研究,將其土地使用現況化分為社區農圃(allotments)、花園(gardens)、其他綠地(other greenspaces)、自然保護區(nature reserves)、人造表面(manmade surfaces)、道路邊緣(road verges)、公園(parks)、人行道(pavements)、墓園(cemeteries)等九種地區,研究者計量每種地區的授粉媒介與植株物種數量,依循常理,植物總類越多,授粉昆蟲的生物多樣性就越大。   花園內的授粉昆蟲種類最多,但並非所有的花園植物都受到授粉昆蟲的青睞,像是蒲公英、毛茛屬植物則最受到歡迎。研究人員想知道怎樣的地景適合授粉昆蟲,進而開發計量模型進行土地用途評估,根據模型預估,在公園以及公園的邊地綠色空間多栽植花卉作物是最適合授粉昆蟲;研究人員表示,施行一些簡單的方法即可使授粉昆蟲活得更加自由自在。
2020/04/13
脫碳(decarbonization)為應對氣候變遷的關鍵因素——減少二氧化碳排放。李奧納多(美國籍電影演員)曾於2014年於聯合國總部進行氣候變遷主題演講,其中提及到:「除非我們離開石化燃料,否則無法拯救我們的星球。」   脫碳對於全球主要排碳國家,需依照每一行業、每一工作流程,進行全面性的改變與調整。對於脫碳議題,經常會提及各項可再生能源,例如:風力發電機、太陽能電板設備、電動汽車等,除此之外,水泥、鋼鐵、農業也是關鍵領域,是我們必須關注的環節,這三個部分占全世界的碳排放量將近40%(水泥為6.9%、鋼鐵為7%、農業為25%)。   那麼改變這一切需要做甚麼?水泥為目前最廣泛應用的人造材料,在建築上已被運用數千年,水泥主要成分為熟料(clinker),在生產過程中除了透過燃燒大量石化燃料進行高溫加熱,同時爐內也會產生大量二氧化碳,佔每年全球二氧化碳排放量7%,目前正在研發相關替代品,試圖降低二氧化碳排放量;鋼鐵也與水泥同等重要,隨著城市發展、全球需求的潮流下,鋼鐵需求量預計在2019年至2050年間增加50%,鋼鐵的製程涉及鐵礦的提煉,這也跟水泥一樣,在生產過程中會產生大量二氧化碳,歐洲的鋼鐵業者正進行運用氫氣做為生產製造的替代方案,或是宣導鋼鐵回收利用,以降低碳排放;農業的碳排量佔了全球四分之一,也是必須關注的面向,稻米收割後的燒稻、化學肥料的施用、砍伐森林供牧場飼養畜禽所用、牛隻瘤胃運作過程等,均會產生大量溫室氣體。目前美國對於牛肉產品的需求逐年遞減,業者研發相關替代品(例如:漢堡王推出素食牛肉漢堡),科學家正在研究可產生較少甲烷的消化系統、及耐熱的乳牛品種。雖然歐美國家的素食人口增加,但對於開發中國家(例如:中國)對於肉品的需求量快速攀升,意味著全球畜產品的消費量仍持續上揚,估計2050年畜產品的消費量將增加60%。   各產業對於脫碳的因應措施,目前都仍在尋找其解決之道,或許他們最終都能是綠色利潤。
2020/04/06
倘若想要在2050年餵養全世界人口,在接續的40年期間,若以每年同樣的農作物產量,我們必須持續生產8,000年才能達標,這凸顯出目前全球食物系統正面臨著人口增長、消費習慣改變等壓力;面對氣候變遷的危機,如何確保糧食生產,而真正的解答是農業永續生產—精準投入資源,減少水資源、農藥、肥料的投入。   假設將人類對於飲食的需求量以美國人的數據作為計量水準,將所有居住土地都拿來生產作物,仍不足38%,如何在有限的農地上生產更多糧食?關於這個疑慮,尼德蘭(舊名:荷蘭)似乎已經找到解答。尼德蘭為世界第二大食品出口國家,政府與研究單位、業界間的合作非常密切,他們接受創新的思維與技術,並有著共同目標,這也使得效率達到最大化,在尼德蘭的溫室栽植的項目中,以番茄作為舉例,相同農耕面積相較,尼德蘭(每平方公尺生產80公斤)的番茄產量會是西班牙(每平方公尺生產4公斤)的20倍,然而尼德蘭番茄栽植的用水卻只有西班牙的四分之一,證實高科技為農業永續生產帶來了實質幫助,不僅番茄,連同辣椒、青椒、洋蔥、胡蘿蔔等作物皆是如此。   尼德蘭正將溫室栽培提高到另一種水平,他們在溫室中模擬作物生長環境並持續進行實驗測試,優化現有栽植方法—從基礎到色相分析,LED可提高作物抗蟲的能力並增加農作物營養價值、無人機偵測飛蛾並透過感應器了解飛蛾的飛行軌道蒐集資料,試圖找出撲滅飛蛾的方法,因為有無盡的創新動力,進而創造更有效的栽植技術。運用AI進行深度學習,同時也不斷調整溫室內的環境條件,利用感測器測量植物的生長狀態,根據溫室的調控狀態、電腦運算,創造溫室內的生長環境。   事實上,解決糧食需求不能只是依靠大型跨國食品供應商,尼德蘭的世界園藝中心(world horti center)正為糧食需求的問題研發新技術,在溫室內設定各種氣候環境,找出需要調整的栽植條件,以確保每個地區的氣候都能產出與尼德蘭相同產量的作物。尼德蘭正在規劃—成為世界各地的開發商,將知識出口以及於世界各地建造生產設施,建造連結網絡,農業方能永續。
2020/03/30
你相信植物會尖叫嗎?以色列特拉維夫大學(Tel Aviv University)研究發現,蕃茄與煙草作物在壓力環境下會發出聲音。實驗中將蕃茄與煙草分成三組:乾旱組、切莖組、控制組,放置在音箱中一小時,每盆植物均放置2隻麥克風作為收音用。研究發現,番茄和煙草分別於乾旱組發出聲音的次數分別為每小時35次和11次;剪莖組時每小時發出聲音的次數分別為25次和15次;控制組植物發出聲音的次數都是每小時少於1次。   科學家也將蕃茄移至溫室中進行實驗,測試室外是否能辨識植物所發出的聲音,其實驗結果與音箱實驗吻合。此研究也可應用於實務面,未來某一天,農民能傾聽植物的聲音,了解植物們需要些甚麼。
2020/03/23
害蟲(pest)是食用或危害農作物的生物,例如:蛞蝓(slug)啃食萵苣(lettuce)葉片。害蟲可以用農藥抑制,或是引入其他物種進行制衡,這也稱為生物防治。   農藥是噴灑在農作物上的天然或是化學物質製成,像是可控制昆蟲的殺蟲劑、控制真菌的殺菌劑,以及抑制雜草生長的除草劑。農藥可藉由曳引機或是無人飛機進行作物噴灑,又或者當進行人工農藥噴灑時,需衣著齊全裝備避免農藥中毒,舉例來說,DDT(Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane)是一種20世紀時研製的殺蟲劑,當時是用來殺死傳播瘧疾的蚊子。DDT在自然界難以分解,生物體內發現DDT的殘留並進入生態食物鏈中,越頂層的生物其體內DDT的含量越多,鳥類的蛋殼變薄而容易破裂,造成生育率下降,由於進化與自然選擇的結果,最終禁止使用DDT。   一些害蟲對於殺蟲劑以具有抗性,而有抗性的害蟲持續增加,這意味著這些農藥已經無法除去這些害蟲,除了施用農藥,農民也可以使用生物防治,像是運用天敵法(例如:瓢蟲)進行害蟲數量抑制;但有時後在環境中引進新物種可能會發生意想不到的影響,夏威夷蔗蟾蜍(hawaiian cane toad)就是一個例子,牠是由澳洲人引入,原本是想要抑制甲蟲吃甘蔗的問題,然而這些蟾蜍對甲蟲的影響很小,相反地,因為夏威夷蔗蟾蜍在當地沒有天敵,反而迅速在澳洲當地繁衍,當地某些物種因為夏威夷蔗蟾蜍的擴張而遭受滅絕,反而造成新的生態浩劫。
2020/03/16
為了保有愛爾蘭當地的生物多樣性,愛爾蘭政府必須先進行資源盤點,了解境內有哪些物種、分布於何處,必須掌握精確的資料數據,以利於了解周遭自然環境並追蹤環境變遷程度,並洞查生態系統服務可提供的獲利點與影響之處,這些國家資產對愛爾蘭的經濟每年貢獻至少26億歐元。   國家生物多樣性數據中心進行愛爾蘭生物多樣性數據的彙整、管理、分析、傳播,並提供超過16,000個物種的40,000筆紀錄給生態學家、非政府組織機構與大專院校,協助建構詳細物種圖庫、以及像是石楠等植物等生態分布狀況與面臨哪些威脅。然而,國家生物多樣性數據中心的入口網站提供生物多樣性地圖等資訊,讓想了解愛爾蘭生物多樣性的人都可以免費觀覽。生物多樣性地圖使得愛爾蘭的數據可藉由全球生物多樣性資訊設施與世界各地的科學家進行資源共享。所有數據均可用於物種健康檢查評估,並確保土地利用規劃和保護區破壞等問題在決策時可以充分理解生物多樣性的需求。
2020/03/09
挪威的蔬菜產業產出許多包含莖、葉、不合乎標準規範作物等農業副產物(co-stream),這些都拿做為餵食動物的飼料;但是農業副產物不斷產出,找出升級的方法使得這些農業副產物更具永續與價值,其中一項挑戰是如何提高原材料成熟度和內部柔韌性,創建了快速自動線上確定系統,可根據乾物質含量對馬鈴薯進行分類,這種技術也已經被用來分類成熟與未成熟的芒果及酪梨,以減少更多的浪費。   大多數的蔬菜有輕微損傷或是不合規的尺寸、顏色或是形狀,大多被當作動物飼料,但是研究人員表示,這些農業副產物可以拿來當作增加食品口感的素材,並藉由益生菌發酵使得蔬菜營養價值更高;馬鈴薯果皮數量眾多,然而利用這些廢棄物作為生物薄膜原料,製作成食品包裝的保護膜。   這些農業廢棄物若只是當做飼料,就只有短暫的使用期限,但若妥善運用,這些副產物就能擁有更多的可能性。
2020/03/02
亞馬遜雨林被喻為地球之肺,可減緩氣候變遷的速度,但是目前這片地球之肺卻逐漸消失中。巴西聖保羅大學Carlos Nobre教授指出,亞馬遜雨林已從原本的碳匯逐步轉變為碳源,亞馬遜雨林約莫50萬平方公里,而茂盛的植披覆蓋了這片廣闊的土地,過往的碳匯功能非常強大,但現今的碳匯功能減少幅度甚多,已不如以往,其主要原因是森林砍伐,其砍伐面積的成長幅度大大增加,2019年更是特別嚴重。亞馬遜森林的森林火災與叢林火災(因旱季而造成火災)的發生情況不同,大多是人為因素造成——砍伐森林或採礦。倘若我們持續在亞馬遜雨林砍伐森林,森林面積消失與地球暖化程度持續進行,而亞馬遜雨林則被困在一個惡性循環當中——更多數林的損失使得降雨變得更少,而乾旱季節也持續拉長,那麼就有更多的因旱季所造成的叢林火災發生。   關於亞馬遜森林,研究學者建議,五年內沒有發生森林火災、沒有森林砍伐,或許能延遲或是阻止亞馬遜雨林進入下一個轉折點,相關組織目前正在研究是否能扭轉這樣的劣勢,避免亞馬遜雨林的消失。
2020/02/24
蝗蟲(locust)為不完全變態昆蟲,屬雜食性昆蟲,其主食為禾本科作物、昆蟲屍體等,特性為團體行動,非洲或是西南亞沙漠蝗蟲的群體可多達7億至20億隻蝗蟲,所經之處均造成農作物損失慘重。聯合國糧食及農業組織(FAO)針對蝗蟲製作相關影片,告訴大家關於蝗蟲的七件事情。 蝗蟲是世界上最古老的遷徙害蟲。 沙漠蝗蟲是所有蝗蟲中最具破壞性。 蝗蟲每日可飛行150公里。 蝗蟲每日進食量約莫自身體重重量。。 一小群蝗蟲可進食35,000人一天的食物量。 若未偵測或控制住蝗蟲侵害,有可能會造成危害。 蝗蟲過境會造成重大糧食危機。
2020/02/17
西非植物種類繁多,醫學、農業到具有生物活性物質的植物品種皆有,科學家進行研究時,知悉植物的功效與安全性相關資訊是不可或缺的,進而研究出具有產值的產品也可使當地社區受惠及維持非洲生態系統的多樣性。   非洲植物數據庫係由夸梅恩克魯瑪科技大學 (Kwame Nkrumah University of Science and Technology)與諾丁漢大學(The University of Nottingham)共同合作建置,數據庫內的分類有藥用作物、作物保護劑、驅蟲劑、香粧品等,科學家可使用系統並編譯其內容,將原產於西非的植物,或是當地進行植物研究的相關資訊,建造共享具生物活性的植物相關資訊。
2020/02/10
2017年美國馬里蘭州進行豬隻比賽,由於有些參賽豬隻健康欠缺,其病徵為發燒、鼻水、眼睛紅腫,當地的養豬戶進行通報;另一方面,當地的衛生署正觀察著一群生病的參觀人員,有些人直接碰觸豬隻,另一些人則靠近豬圈,這些生病的人當中有些人被診斷出罹患豬流感。若以一般情況來說,生病的動物並不會將病菌傳染給人類,倘若傳染至人類,跨物種間的感染意味著病毒宿主的轉變,如此一來是有可能引發具致命性的流行病疫情。   病毒是如何跨物種間傳染?又是是甚麼使得病毒宿主轉變如此危險?   病毒會經歷三個階段:接觸宿主、感染與複製、傳染至其他個體,若以流行性感冒病毒作為舉例,流感病毒接觸到新的宿主並經由呼吸道進入體內,倘若要在新宿主的體內存活,必須要在新宿主的身體進行免疫反應之前完成傳染,而人類流感病毒有著能與人類呼吸道細胞受體結合的蛋白質,病毒一旦進入細胞內,便會開始複製病毒基因體,只要避開宿主的免疫系統,等到病毒複製足夠的量去感染更多細胞,此時流感病毒就有可能藉由飛沫進行新宿主間的傳播。   當病毒不斷地接觸並且試圖傳染新物種,有可能因為宿主間的基因差異甚大而失敗,但病毒有可能隨機突變,時間一久,若新物種與舊宿主間的近親關係(例如哺乳類動物間)增加,或許僅需要少許突變病毒即可傳染,例如愛滋病的感染途徑即由HIV病毒感染猴子,再傳染至黑猩猩,接著再到人類身上。   一旦病毒成功在不同物種間的宿主傳染,病毒就會變得更加危險,同時在兩個宿主身上進行感染,就有機會突變為更具威脅性的病毒,對於新宿主都有引爆傳染的可能。
2020/02/03
在城市中找尋新的空間生產農產品是種挑戰,以美國紐約作為舉例,每天有1,500輛車次是從美國中西部運輸食物進入都會區,這個例子說明改變農作物生產方式是種趨勢。當颶風(颱風)侵襲都會區,賣場的糧食販售一空,若在城市內建造一個農場,就可以在消費者的生活圈內生產農作物,讓農場成為城市的一部分,即為「轉運銷」的其中一項環節。   這個新形式的農場出自於尼德蘭的鹿特丹,希望可以達成自給自足的目標—能源、水、食物,而農場的設計為三層的建物,屋頂架設淨化設備以達到雨水蒐集、水資源循環利用,作為農場內牛隻的飲用水,而一旁架設漂浮式太陽能板,牛奶能夠被加工製成健康的乳製品,之後也會進行雞隻飼養計劃的推行,屆時就有奶製品、雞蛋、蔬菜提供提城市居民食用,如此一來可節約運輸成本,不耗費其它地區的土地資源。

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