每年春天，台湾上空有2～3万只灰面鵟鹰过境，它们准备飞往哪里去？利用卫星系统追踪五只“海角鵟鹰”，终于揭开了它们迁移路径与繁殖地之谜。
(照片提供/科学人)
每年3月，台湾上空会密集出现过境的灰面鵟鹰（Butastur indicus，俗称灰面鹫），它们刚结束在东南亚的度冬旅程，准备返回北方的繁殖地，继续生命之旅。
“迁移”是许多鸟类生命中非常重要的历程，科学家估计，每年全世界大约有500亿只鸟类进行迁移。其中，许多北方的鸟类于秋季飞往南方度冬，隔年春季再回到北方繁殖，这种南北规律季移是最常见的迁移模式。然而，每种鸟都有特定的迁移路径，我们若不费心去探索，除了知道它们“南来北往”外，对于细节则一无所知。
科学家为了解答鸟类迁移路径之谜，曾尝试多种方法，过去半世纪以来最基本的方法为“系放”，就是将鸟捕捉做上标记后，立即放飞。最常用的标记方法是系上有编号的金属脚环，期望未来在某处再度被发现，也就是所谓的“回收”。一笔回收可提供一只鸟宝贵的迁移资讯，多笔回收则可累积出整个族群的迁移概况。
然而，鸟类系放的回收率甚低，多数种类即使累积多年仍远低于百分之一，可知系放是既辛苦、效益又低的方法。此外，科学家也常在鸟类身上装上无线电发报器，放飞后再利用接收器来搜寻追踪，然而无线电追踪的有效范围相当有限，至多仅数十公里，并不适用于长程迁移的鸟类。
革命性的追踪利器：极地卫星系统
在尝试了各种效益很低的研究方法之后，科学家终于找到一个理想的解答——利用人造卫星来追踪，因为卫星能突破地理屏障，运行于地球任何角落的空域，而且遥测与通讯原本就是卫星所擅长。1970年代由法国所发展的Argos卫星系统开始运作，这个系统是为了地球环境的研究而发展的，最初只有两颗卫星服役，可以搜寻到地表的发报器并定位，但早期的发报器重达一公斤以上，主要安装于船舶、海洋浮标等人造物上，在野生动物研究方面只应用于北极熊、麋鹿等大型动物身上。
到了1984年，美国的科学家将发报器的体积缩小，安装于白头海雕、天鹅等大型鸟类身上，成功追踪其迁移，这是卫星追踪成功运用于追踪鸟类的先例。其后电子科技突飞猛进，发报器的体积日益减小，目前已能做到约仅10公克的重量，追踪较小型鸟类的迁移不再是梦想，世界上已有许多成功的先例。
Argos卫星系统是由法国、美国、欧洲等数个航太机构技术合作，主要由法国CLS公司负责营运，目前共有六颗人造卫星正在服役。 Argos卫星为极地轨道卫星，其轨道如地球经线般绕行于南北两极之间，绕行一圈大约需要100分钟，所以一天内会通过两极各14次。卫星离地表850公里高，利用都卜勒效应为地球表面的发报器定位（详见91页〈人造卫星如何为地面的鸟类定位？〉），运行时可以接收地面5000公里宽的地带（在赤道为 2800公里）发出的讯号，每个新周期会向西移动25度。平均而言，卫星通过时约有10分钟的时间侦听每个发报器。然而由于极地卫星的特性，越接近赤道越不利侦听。
与目前运用极普遍的GPS系统相比较，Argos卫星系统的定位精确度较差，即使在最佳状况也只能达到250公尺左右，不像GPS可以达到 10公尺以内，然而，GPS的精确度要达到这么好，必须同时有四颗以上的卫星参与定位，Argos系统却只需要一颗卫星就能办到，这是它最大的优点。
虽然Argos是追踪鸟类迁移的利器，但在实际运用上仍存在着许多失败的风险，这些风险多半来自于鸟类的特性，因为鸟类迁移本身就具有高度危险，鸟可能因天候、体弱、遭遇天敌或人类捕猎而死亡，也可能因背着发报器而导致不适、疲惫甚至死亡。制作精良的发报器仍有可能故障，绑线上的细微失误就有可能导致发报器脱落或异位。发报时若遭山脉或森林遮蔽，卫星就无法收讯，而使用太阳能电池的发报器会因恶劣天候而无法运作，也可能因羽毛过长遮掩太阳能面板而失效。总之，卫星追踪仍有很高的失败率，一颗价值新台币10余万元的发报器有时放飞短短几天内就音讯全无，这是研究者最不愿意见到、却经常发生的状况。
海角鵟鹰卫星追踪计划启动
台湾目前已有记录的鸟类大约有550种，其中大约160种为留鸟，比率尚不及30%，其他70%的鸟类都是候鸟，在这些候鸟中，除了极少数经由系放研究有成的水鸟外，我们对于这些鸟类的迁移知识几乎是一片空白。而猛禽由于在日间迁移，而且会成大群移动，比较易于观察与计数，因此是研究鸟类迁移的良好目标鸟种。灰面鵟鹰是过境台湾的猛禽中数量第二多的，仅次于赤腹鹰（Accipiter soloensis），秋季在垦丁及春季在八卦山，都约有2~3万只过境。赤腹鹰的数量虽然更多，秋季可达10几万只，但是因为体型小，不容易观察，反而不如灰面鵟鹰受瞩目。
灰面鵟鹰除了体型大易于观察，而且每年有很固定的夜栖地，其中以屏东县满州乡最有名，早年当地居民视之为上天所赐的岁时食物，于过境期间大量猎捕，一度成为国内外保育人士关注的焦点；近年猎捕情形已大为改善，满州反而成为一年一度吸引全国观鸟者聚集赏鹰的胜地。
由于这样的历史因缘，灰面鵟鹰堪称与黑面琵鹭并列为台湾最受重视的两种候鸟。灰面鵟鹰于东北亚繁殖，于东南亚度冬，几乎所有的东亚国家都有其踪迹，换言之，它的研究与保育颇具国际共通的意义，然而多年来，它的迁移路径与细节仍有许多不为人知之处。
日本东京大学教授口广芳为了研究灰面鵟鹰的迁移路径，于2002年在琉球群岛南端的石垣岛及伊良部岛各系放了一只灰面鵟鹰，利用Argos 卫星系统追踪其迁移，结果这两只灰面鵟鹰只在日本琉球与本州之间迁移，并未到达台湾，不符合过去认为“秋季灰面鵟鹰经由琉球群岛来到台湾”的推测。
为了解过境台湾的灰面鵟鹰究竟来自何处，台湾猛禽研究会于2005～2007年，在农委会林务局的经费补助下，先在垦丁地区进行传统系放，尝试搜集灰面鵟鹰迁移资讯，共系放了18只灰面鵟鹰，不过目前尚未得到任何回收讯息。但这几年的系放累积了许多经验，经林务局再度补助后，台湾猛禽研究会终于在2008年正式启动灰面鵟鹰卫星追踪计划。
这项研究计划在猛禽会理事长、中央研究院生物多样性中心研究员刘小如的率领下，于2008年10月灰面鵟鹰过境期间在屏东县满州乡顺利捕获三只健壮的灰面鵟鹰，由刘小如亲自系上卫星发报器，于10月12日清晨在鹅銮鼻放飞，由于是在海角放飞，我们特别将它们命名为“海角1号”、“海角2 号”、“海角3号”，期望这三只先锋能传回好消息。
来源:科学人
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