2017年8月2日 星期三

花紋海豚的身分證 認識photo ID鯨豚影像辨識

撰文 / 林雅容
照片提供 / 東部海岸國家風景區管理處









鯨豚影像辨識(photo ID)是研究鯨豚生態的基礎調查方法。
夏天的海,風平浪靜,海面像是大海在呼吸似地,微微地上下起伏。這是個最適合出海賞鯨的日子,無風無搖,船隻像是航行在陸上般平穩;水色澄淨,水面下的動靜可以一覽無遺。

果然,沒多久賞鯨船就發現了鯨豚的蹤影,一群圓圓的黑色大頭緩緩地浮起,噴氣,動作停頓一下後,又慢慢下潛。透明的藍色海面下,深灰色身體上隨意揮灑的白色花紋相當明顯,是東海岸常見的花紋海豚。

牠們聳若鐮刀的背鰭也以比其他海豚更為緩慢地速度劃破海面,解說員眼尖地發現其中一個背鰭上熟悉的圖樣,興奮地大喊:「是!」
  
建立鯨豚身分證,是了解牠們的第一步
「來」,是一隻花紋海豚的名字,因為背鰭左側的紋路狀似簡體字的來,而得名。「來」的第一次照片記錄是在2002的花蓮,隨後在2008到2016,每在東海岸都有目擊記錄。因而我們可以知道,太平洋靠近台灣的海域,是「來」,也許還有「來」的一些夥伴,因為某種原因會重覆造訪的地方,而非只是路過而已。

左邊的花紋海豚最常回到台灣的「來」,牠是因為背鰭上酷似簡體字來而得名。
花紋海豚是東海岸常見的鯨豚,在上千隻的海豚中,我們是如何辨認出「來」的呢?這就必須歸功於鯨豚影像辨識,也就是俗稱的photo ID。

鯨豚影像辨識,是鯨豚研究的基礎調查方法。大部分種類如大翅鯨、虎鯨、瓶鼻海豚和飛旋海豚等等,因為每一隻鯨豚身上的尾鰭、背鰭,或甚至背上的花紋斑點都不一樣,如同人類的指紋一般,可以作為個體辨識的依據。最為著名的就是大翅鯨的尾鰭,每隻大翅鯨的尾鰭腹面,都有其特殊的黑白斑紋,沒有兩隻會一模一樣,科學家因而能藉由照片來辨別誰是誰,進而挖掘出更為深入的族群關係和生態習性。

花紋海豚的背鰭就像大翅鯨的尾鰭,形狀、缺刻和花紋形成了各自的獨特性,再加上花紋海豚總是行動緩慢、群體數量少,容易拍攝,因此成為台灣嘗試影像辨識研究的首選鯨豚。

鯨豚影像辨識的重頭戲在拍照之後
執行鯨豚海上調查時,取得可作為個體辨識照片是工作中重要的一環。

當遇到花紋海豚時,首先要觀察動物反應,如果船隻接近時海豚狀況穩定,沒有亟欲離開的徵象,船長就會慢慢靠近,與海豚游泳方向平行並等速。此時,船上通常會有兩位炮手(海調攝影師的暱稱),各在船頭兩邊捕捉每一隻海豚的大面,也就是能夠展現背鰭最多特徵的正側面,然後不斷地按快門,直到拍完一個群體內的每一隻海豚為止。


花紋海豚的背鰭,就像人類的指紋一般,每隻都不一樣,因此可作為辨識個體的海豚身分證。
現在的相機非常高端,讓拍攝個體辨識照片其實不需什麼技巧,「清楚」,是最大的重點,另外,炮手和船長與海豚也都要有一定的默契。船長轉向時,可能是因為海豚轉向了,船要喬一個拍攝清楚的位置,炮手要能隨之調整到適合的角度;海豚下潛時,也要稍微能夠預測海豚的動向,才能在牠出水時即時捕捉。為了彌補靜態照片可能漏失的訊息,拍照的同時也會搭配錄影紀錄海豚的動態。

拍照,其實是整個個體辨識研究裡最為輕鬆的一部分,回到實驗室,將上百上千張的影像輸入電腦後,才是研究人員辛苦的開始。

雖然人類指紋、甚至臉部的電腦比對技術在鑑識科學上已臻成熟,但因為是在動態的狀況下拍攝,背鰭會呈現出不同角度,所以還無法應用在海豚的背鰭比對上,只能倚賴肉眼一張張進行人工比對。試想,要細細觀察上千個海豚背鰭,比較異同,對眼力是多大的考驗!不過,倒是有資料庫軟體可以依據背鰭特色如缺刻有無,先將照片分類,協助研究人員減少比對的數量,減少雙眼負荷並加快比對速度。

台灣的花紋海豚屬於西太平洋的龐大族群
花紋海豚的個體辨識研究開始得很早,在數位相機還不發達的2001,雖然資料量不多,但花蓮海域的許多花紋都已經被紀錄在幻燈片的影像上。當時初步進行社群分析發現,在同一的花紋海豚族群中,有一些小群體的個體組成是穩定的,也就是說,有幾隻海豚會一起活動好幾天;可是,這些被紀錄到的花紋在往後幾卻很少被發現了。

直至今日,研究人員調查花紋海豚已經十多了,資料庫裡所累積得以辨識的花紋海豚已近千隻,且因為攝影器材的進步,數量仍直線上升。然而,十多來,九百隻花紋裡被目擊兩次以上的卻不到兩成,最常見的個體重複目擊的次數不超過十五次。

位處於大西洋中央的亞述爾群島,狀況和台灣類似,資料累積的速度很快,重複目擊的機率也不到兩成。然而與台灣不同的是,亞述爾海域有幾隻花紋海豚在四內出現的次數超過二十次,可說是穩定出現的族群。因此,研究人員可以進行進一步的探討與分析長期的社群關係,而台灣的族群不夠穩定,目前還無法做任何更深入的研究。

不過即使如此,研究人員從龐大資料量裡頭的蛛絲馬跡,抽絲剝繭出一些端倪。以最常出現「來」的群體來說,牠們大概兩三會造訪台灣,很可能都是公海豚,因為這麼多來見到他們十來次,都沒也見到小寶寶的蹤跡。根據搜集到近千隻花紋海豚個體資料,重複發現的機率如此低的現象,以及以擱淺花紋的DNA和日本的花紋比對後發現,太平洋西岸從菲律賓、台灣到日本海域的花紋海豚,很有可能是一個很大的族群。在台灣抽樣做研究,就像拚一幅三萬片的拚圖,每只能隨機嘗試拼湊其中的二、三百片,恐怕需要很久的時間才有辦法看出全貌。

台灣的花紋族群有多大?牠們是一個或許多家庭,或完全沒有關係?經常出現在東海岸是來覓食還是交配繁殖?至今,我們都還沒有答案。

個體辨識是鯨豚生態研究中最不具侵入性、最不傷害動物的基礎調查方法,雖然花紋海豚的數量與分布比想像中的龐大,但持續的個體辨識研究仍是可以回答許多問題:牠們為什麼會來到台灣?是為了覓食還是繁殖?牠們的數量有多少?漁業誤捕是否衝擊了牠們的生存?群體裡個體的關係是什麼?是一個家庭還是一群單身漢?

這些問題的答案,不但可以作為海洋與保育政策的參考,也將充實環境教育的骨肉,連結人與海洋之間的關係。如同「來」有了名字,就牽起了海豚與人之間的情感;當我們認識了泅泳在台灣海洋的鯨豚,牠們就是我們的鄰居、朋友,藉由牠們,我們將可以更加認識影響海島環境、生活的海洋。

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