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海角尋蹤：灰面鵟鷹萬里遷移之謎
每年春天，台灣上空有2~3萬隻灰面鵟鷹過境，牠們準備飛往哪裡去？
利用衛星系統追蹤五隻「海角鵟鷹」，終於揭開了牠們遷移路徑與繁殖地之謎。
撰文∕林文宏
每年3月，台灣上空會密集出現過境的灰面鵟鷹（Butastur indicus，俗稱灰面鷲），牠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，除了知道牠們「南來北往」外，對於細節則一無所 知。
科學家為了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「繫放」，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，鳥類繫放的回收率甚低，多數種類即使累積多年仍遠低於百分之一，可知繫放是既辛苦、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幾天內就音訊全無，這是研究者最不願意見到、卻經常發生的狀況。
【欲閱讀完整的豐富內容，請參閱科學人2010年第97期3月號】
每年春天，台灣上空有2~3萬隻灰面鵟鷹過境，牠們準備飛往哪裡去？利用衛星系統追蹤五隻「海角鵟鷹」，終於揭開了牠們遷移路徑與繁殖地之謎。
撰文∕林文宏
每年3月，台灣上空會密集出現過境的灰面鵟鷹（Butastur indicus，俗稱灰面鷲），牠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，除了知道牠們「南來北往」外，對於細節則一無所 知。
科學家為了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「繫放」，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，鳥類繫放的回收率甚低，多數種類即使累積多年仍遠低於百分之一，可知繫放是既辛苦、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幾天內就音訊全無，這是研究者最不願意見到、卻經常發生的狀況。
【欲閱讀完整的豐富內容，請參閱科學人2010年第97期3月號】
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