灰面鵟鷹萬里遷移之謎

2010-03-20 14:59 作者:林文宏

每年春天，臺灣上空有2∼3萬隻灰面鵟鷹過境，它們準備飛往哪裡去？利用衛星系統追蹤五隻「海角鵟鷹」，終於揭開了它們遷移路徑與繁殖地之謎。

(照片提供/科學人)

每年3月，臺灣上空會密集出現過境的灰面鵟鷹（Butastur indicus，俗稱灰面鷲），它們剛結束在東南亞的度冬旅程，準備返回北方的繁殖地，繼續生命之旅。

「遷移」是許多鳥類生命中非常重要的歷程，科學家估計，每年全世界大約有500億隻鳥類進行遷移。其中，許多北方的鳥類於秋季飛往南方度冬，隔年春季再回到北方繁殖，這種南北規律季移是最常見的遷移模式。然而，每種鳥都有特定的遷移路徑，我們若不費心去探索，除了知道它們「南來北往」外，對於細節則一無所知。

科學家為瞭解答鳥類遷移路徑之謎，曾嘗試多種方法，過去半世紀以來最基本的方法為「系放」，就是將鳥捕捉做上標記後，立即放飛。最常用的標記方法是繫上有編號的金屬腳環，期望未來在某處再度被發現，也就是所謂的「回收」。一筆回收可提供一隻鳥寶貴的遷移資訊，多筆回收則可累積出整個族群的遷移概況。

然而，鳥類系放的回收率甚低，多數種類即使累積多年仍遠低於百分之一，可知系放是既辛苦、效益又低的方法。此外，科學家也常在鳥類身上裝上無線電發報器，放飛後再利用接收器來搜尋追蹤，然而無線電追蹤的有效範圍相當有限，至多僅數十公里，並不適用於長程遷移的鳥類。

革命性的追蹤利器：極地衛星系統

在嘗試了各種效益很低的研究方法之後，科學家終於找到一個理想的解答——利用人造衛星來追蹤，因為衛星能突破地理屏障，運行於地球任何角落的空域，而且遙測與通訊原本就是衛星所擅長。1970年代由法國所發展的Argos衛星系統開始運作，這個系統是為了地球環境的研究而發展的，最初只有兩顆衛星服役，可以搜尋到地表的發報器並定位，但早期的發報器重達一公斤以上，主要安裝於船舶、海洋浮標等人造物上，在野生動物研究方面只應用於北極熊、麋鹿等大型動物身上。

到了1984年，美國的科學家將發報器的體積縮小，安裝於白頭海鵰、天鵝等大型鳥類身上，成功追蹤其遷移，這是衛星追蹤成功運用於追蹤鳥類的先例。其後電子科技突飛猛進，發報器的體積日益減小，目前已能做到約僅10公克的重量，追蹤較小型鳥類的遷移不再是夢想，世界上已有許多成功的先例。

Argos衛星系統是由法國、美國、歐洲等數個航太機構技術合作，主要由法國CLS公司負責營運，目前共有六顆人造衛星正在服役。 Argos衛星為極地軌道衛星，其軌道如地球經線般繞行於南北兩極之間，繞行一圈大約需要100分鐘，所以一天內會通過兩極各14次。衛星離地表850公里高，利用都卜勒效應為地球表面的發報器定位（詳見91頁〈人造衛星如何為地面的鳥類定位？〉），運行時可以接收地面5000公里寬的地帶（在赤道為 2800公里）發出的訊號，每個新週期會向西移動25度。平均而言，衛星通過時約有10分鐘的時間偵聽每個發報器。然而由於極地衛星的特性，越接近赤道越不利偵聽。

與目前運用極普遍的GPS系統相比較，Argos衛星系統的定位精確度較差，即使在最佳狀況也只能達到250公尺左右，不像GPS可以達到 10公尺以內，然而，GPS的精確度要達到這麼好，必須同時有四顆以上的衛星參與定位，Argos系統卻只需要一顆衛星就能辦到，這是它最大的優點。

雖然Argos是追蹤鳥類遷移的利器，但在實際運用上仍存在著許多失敗的風險，這些風險多半來自於鳥類的特性，因為鳥類遷移本身就具有高度危險，鳥可能因天候、體弱、遭遇天敵或人類捕獵而死亡，也可能因背著發報器而導致不適、疲憊甚至死亡。製作精良的發報器仍有可能故障，綁線上的細微失誤就有可能導致發報器脫落或異位。發報時若遭山脈或森林遮蔽，衛星就無法收訊，而使用太陽能電池的發報器會因惡劣天候而無法運作，也可能因羽毛過長遮掩太陽能面板而失效。總之，衛星追蹤仍有很高的失敗率，一顆價值新台幣10餘萬元的發報器有時放飛短短几天內就音訊全無，這是研究者最不願意見到、卻經常發生的狀況。

海角鵟鷹衛星追蹤計畫啟動

臺灣目前已有記錄的鳥類大約有550種，其中大約160種為留鳥，比率尚不及30%，其他70%的鳥類都是候鳥，在這些候鳥中，除了極少數經由系放研究有成的水鳥外，我們對於這些鳥類的遷移知識幾乎是一片空白。而猛禽由於在日間遷移，而且會成大群移動，比較易於觀察與計數，因此是研究鳥類遷移的良好目標鳥種。灰面鵟鷹是過境臺灣的猛禽中數量第二多的，僅次於赤腹鷹（Accipiter soloensis），秋季在墾丁及春季在八卦山，都約有2~3萬隻過境。赤腹鷹的數量雖然更多，秋季可達10幾萬隻，但是因為體型小，不容易觀察，反而不如灰面鵟鷹受矚目。

灰面鵟鷹除了體型大易於觀察，而且每年有很固定的夜棲地，其中以屏東縣滿州鄉最有名，早年當地居民視之為上天所賜的歲時食物，於過境期間大量獵捕，一度成為國內外保育人士關注的焦點；近年獵捕情形已大為改善，滿州反而成為一年一度吸引全國觀鳥者聚集賞鷹的勝地。

由於這樣的歷史因緣，灰面鵟鷹堪稱與黑麵琵鷺並列為臺灣最受重視的兩種候鳥。灰面鵟鷹於東北亞繁殖，於東南亞度冬，幾乎所有的東亞國家都有其蹤跡，換言之，它的研究與保育頗具國際共通的意義，然而多年來，它的遷移路徑與細節仍有許多不為人知之處。

日本東京大學教授口廣芳為了研究灰面鵟鷹的遷移路徑，於2002年在琉球群島南端的石垣島及伊良部島各系放了一隻灰面鵟鷹，利用Argos 衛星系統追蹤其遷移，結果這兩隻灰面鵟鷹只在日本琉球與本州之間遷移，並未到達臺灣，不符合過去認為「秋季灰面鵟鷹經由琉球群島來到臺灣」的推測。

為瞭解過境臺灣的灰面鵟鷹究竟來自何處，臺灣猛禽研究會於2005∼2007年，在農委會林務局的經費補助下，先在墾丁地區進行傳統系放，嘗試蒐集灰面鵟鷹遷移資訊，共系放了18只灰面鵟鷹，不過目前尚未得到任何回收訊息。但這幾年的系放累積了許多經驗，經林務局再度補助後，臺灣猛禽研究會終於在2008年正式啟動灰面鵟鷹衛星追蹤計畫。

這項研究計畫在猛禽會理事長、中央研究院生物多樣性中心研究員劉小如的率領下，於2008年10月灰面鵟鷹過境期間在屏東縣滿州鄉順利捕獲三隻健壯的灰面鵟鷹，由劉小如親自繫上衛星發報器，於10月12日清晨在鵝鑾鼻放飛，由於是在海角放飛，我們特別將它們命名為「海角1號」、「海角2 號」、「海角3號」，期望這三隻先鋒能傳回好消息。