四面環海的台灣理論上應該漁業物產豐富,然因為台灣工業化後環境污染,工業與民生廢水大量流入海裡,再加上沿海漁民對於近海海域捕撈過度,也讓台灣沿海的魚蝦貝類急遽下降,而本文以管理學對於人工魚礁的設計,藉由魚礁設計最小化,達到魚類生態保育最大化進行探討!
基本上,在人工魚礁,過去以「沈船」在海洋生態系統的重要的人工魚礁,為魚類及其他海洋生物提供棲息、覓食與繁衍的空間。
沈船如何成為生態棲地,在初期,沈船入水後,微生物與藻類會迅速附著於船體表面,形成生物膜;再者生物多樣性累積:隨後吸引藤壺、海葵、海綿及珊瑚等固著生物生長,而這些生物進一步吸引小型甲殼類與幼魚在此尋求庇護,最後食物網完成構建,船體結構會改變局部洋流,使浮游生物聚集,而這類型沈船魚礁只會吸引沙丁魚等小型餌料魚類,進而誘引鯊魚、鮪魚及梭魚等大型掠食者在此覓食,或許船艙的縫隙與陰暗空間為石斑魚、鰻魚及商業價值高的魚類提供躲避天敵與休息的場所,而沈船人工魚礁化最大優點是沈船能增加海底地形的複雜度,將原本荒蕪的海床轉變為生物棲息地;
然沈船人工魚礁最大問題就是沈船含有燃油、重金屬或化學物質,可能對周邊生態造成長期毒害,且躲藏魚類過於特定,故也會導致該區域特定魚種被過度捕撈甚至是壓壞該地珊瑚礁之生長與生態系統破壞!
珊瑚損害!
本文利用管理學框架下,有特定對人工魚礁(Artificial Reefs)的設置最佳化可以被台灣漁業視為一項未來多目標資源管理系統,而此管理學的人工魚礁有效的設計不僅涉及生物工程,更需結合策略管理、利害關係人協調及永續評估,基本上,管理學人工魚礁設計策略主要依據:策略目標設定 (Strategic Goal Setting),旨在復育棲地,提升特定多樣性高價值經濟魚種與原海域的漁獲量 的恢復!基此,本文設計可以用多個方程式來解釋,本文先舉例一模式,而未來其他設計將另文探討:
f(x)=g(x)•1/d•t
f(x):漁類恢復最大化
g(x):人工魚礁可捕撈的漁獲
d: 人工魚礁的最小間距
t:人工魚礁設置的時間
由本文先對人工魚礁的最小距離,在足夠的時間就與適時的捕撈,就可以創造出人工魚礁孕育出來的魚類數量與種類之最大化!
綜上,台灣漁業因為大量捕撈,讓海洋資源失去永續經營環境,因此藉由管理學設計的人工魚礁,可以以品質管理與技術規範 (Quality Management)
去讓結構確保穩定性,因為經流體力學計算,確保在颱風或強勁海流下不位移、不傾覆才可以有最大聚魚效率,而此利用管理學的「空間配置」概念,設計孔洞大小與堆疊高度,以符合不同魚種最需要的「遮蔽需求」與「索餌路徑」,而此用管理學可建立關鍵績效指標(KPI)不但可以進行長期監測生物,確保物種多樣性,達到單位努力漁獲量最大化,最重要是沒有污染與永續經營,而其它的人工魚礁未來將另文討論!