98 學年度學科能力測驗自然考科 第 59 題

太陽光入射地球後，被大氣層與地表吸收的能量，平均大約為235\ \mathrm{W/m^2}（如圖18）。若大氣不吸收太陽與地表發出的輻射，則地表溫度只能維持在-18℃左右；但因地表發出的長波輻射，大部分會被大氣中的水氣、\mathrm{CO_2}、甲烷與其他一些氣體所吸收，因而產生溫室效應，使地表溫度可保持在適合生物生存的15℃左右。大氣中由於人類活動所帶來的\mathrm{CO_2}濃度增加，會增強地球的溫室效應，且可能助長全球愈趨暖化的現象。

科學家最近開始進行一項實驗，試著增加海水中的鐵質，看看能否藉此將大氣中的\mathrm{CO_2}濃度減少，以減緩全球暖化的速率。由於鐵質可以幫助植物性浮游生物的生長，而地球上又有近乎一半的光合作用是由植物性浮游生物所進行的，因此依據理論推測，若在海洋中施以大量鐵肥，使植物性浮游生物大量繁殖與進行光合作用，便可將大氣中的\mathrm{CO_2}封存一些在海底，最後將有助於減緩全球暖化的速率。值得注意的是，上述理論必須在植物性浮游生物死後便沈入海底的前提下才會成立，唯有如此才能一勞永逸的將\mathrm{CO_2}從大氣中移除，否則一旦這些植物性浮游生物被動物性浮游生物所食，而動物性浮游生物又被大型海洋動物吃掉，這些被移除的\mathrm{CO_2}還是會藉由呼吸作用返回地球大氣中，如此一來，海中鐵質的增加並不會減少大氣中\mathrm{CO_2}的濃度。

進行這項實驗的科學家，便是在鐵質增加後的海域中（近南極的海域），長期追蹤植物性浮游生物，以及其他海中生物的繁殖情況，試圖找出答案。然而也有一些生態學家提出如下的警告：即使這項實驗證明在海中施以鐵肥可以減低大氣中的\mathrm{CO_2}濃度，但干擾或破壞海洋中的食物鏈，也可能對海洋生態造成急遽且負面的影響。上述這些在科學上的爭論，都需要更多的科學研究，才能進行較深入的探討與瞭解。

試根據本文敘述，回答57-61題等有關\mathrm{CO_2}與溫室效應的問題。