血色風場：綠能風力如何影響北美金鵰族群存續
撰文｜陳瑩
不必筆者贅言，大家都知道使用太陽能、風力等再生性資源所創造出的能源，能夠大幅減少排放二氧化碳等溫室效應氣體，並且不會有發生核原料或廢料外洩污染的風險。但是再生能源也不是完全不會造成生態環境衝擊。先不說建設再生能源設施時對當地環境帶來的干擾和破壞，以及再生能源設施所造成的地景永久性改變。再生能源設施在運作的時候，對當地生物族群也會造成持續性的干擾。
據估計，在美國，每年有 14-33 萬隻的鳥及 50-160 萬隻的蝙蝠死於風力發電機 (以下簡稱「風機」) 渦輪之下。雖然一般認為風機所造成的野生動物死亡率，只會造成小尺度、地區性的族群損失，但是這個說法其實並沒有實際科學證據以供佐證。
金鵰 (Golden Eagles; Aquila chrysaetos) 廣泛分布於北美洲，在西部地區比較常見，是受到美國白頭海鵰與金鵰保育法 (The Bald and Golden Eagle Protection Act) 和候鳥保育法 (Migratory Bird Treaty Act) 完全保護的猛禽物種之一。長久以來造成金鵰生存威脅的主要危機為棲地喪失、鉛中毒及誤食滅鼠藥等等，然而近二、三十年來隨著再生能源產業起飛， 依賴風力翱翔的金鵰因撞擊風機而死的情況，似乎也變成一種常態。
因為金鵰特殊的保育地位，加上本身有著生命週期長、生育率低、對環境變化敏感等等生物鏈頂端獵食者的特性，讓牠們成為被風機誤殺的眾多鳥種中做受矚目的指標性物種。
自1980年代開始營運、位在美國加州北部的阿爾塔蒙山口風力資源區 (Altamont Pass Wind Resource Area; APWRA)，是美國最早設立的再生能源風場之一。據估計，一年約有 28-68 隻金鵰死於 APWRA 風機渦輪之下。由於過去數十年來加州金鵰族群量似乎一直維持某個低於「環境可容忍度」(carrying capacity*) 的數量之下不增不減，讓人不禁好奇，這樣的致死率到底對金鵰族群存續有多大的影響。
為了釐清這個問題，一篇發表於今年 (2017) 四月的《保育生物學》(Conservation Biology) 期刊的研究，使用了分子遺傳標記和穩定同位素鑑定被風機誤殺的金鵰來源。研究人員採集了2012-2014 年間死於 APWRA 的金鵰 67 隻，並且採用了北美其他地區的金鵰標本作為背景參考值 ( 同位素分析 44 隻; 分子遺傳結構 27 隻)。
在族群遺傳結構方面，研究人員使用了粒線體 DNA 序列定序、微衛星基因座多樣性及單核苷酸多型性 (single-nucleotide polymorphism, SNP) 等等分子遺傳分析分法，結果發現在 APWRA 誤殺金鵰和加州本地金鵰之間並沒有明顯的族群結構，不過 APWRA 誤殺金鵰和取自美國東部的標本顯然來自不同的族群。
同位素分析方面，由於金鵰主要以陸生動物 (特別是陸生哺乳動物) 為主食，所以可以使用地理敏感性較高的氫同位素「氘」(δ2H) ，搭配採用汰換率約為一年一換的體羽 (body feathers) 檢體作為鑑定金鵰過去一年內的主要棲息地點的指標，結果發現，超過四分之一的誤殺金鵰是近年移入的移民，其中大部分來自超過一百公里以外的地區。
綜合分子遺傳標記和穩定同位素分析的結果，研究人員推論，長久以來加州金鵰族群量之所以得以維持持平穩定的狀態，這些源源不絕移入的外來移民功不可沒；然而金鵰族群量持平的現象 (不像美國其他猛禽在導入保育措施之後數量都多少有增長)，暗示著美國西部金鵰所遭遇的人為生存威脅 (包括高壓電擊、中毒、撞擊等等) 的幅度和廣度之大。另一方面，研究結果也暗示著 APWRA 對於美西金鵰族群的影響，恐怕不僅限於北加州當地而已——同理其他地區的風機對金鵰造成的死亡威脅，也勢必大於過往預想中的影響範圍。
為了減少鳥類誤擊致死的事件發生，APWRA 自 2005 年起陸續移除高風險風機、更換汰換舊款風機渦輪，並且採取季節性停止營運措施 (以冬季為主)。環評公司 ICF International 依據 2005-2013 年間的監測調查數據評估，認為這些措施確實有助於減少鳥擊。但殘酷的事實是動物誤撞風機的悲劇似乎無法完全避免，而且最新的研究報告指出，過去的調查報告裡提出的動物致死率，顯然會因為每次執行調查之間的間隔過長而被低估。
發展再生能源的初衷，無非是希望讓人類在享受能源便利之時，對自然環境的影響減到最低。因此不管是鼓勵綠能的政府、能源開發單位還是能源消費者，都應該正視再生能源發展帶來的環境衝擊，並且積極尋求解決 (或至少是減輕) 影響規模的方法——唯有如此，再生能源才是真的有資格被稱為綠色能源，才是真正的環境友善的能源產業。
* Carrying capacity 環境可容忍度：在限定範圍內，環境資源可永續供養某一物種的個體數目。
參考資料：
- ICF International. 2015. Altamont Pass Wind Resource Area Bird Fatality Study, Monitoring Years 2005–2013. December. M107. (ICF 00904.08.) Sacramento, CA. Prepared for Alameda County Community Development Agency, Hayward, CA.
- Katzner, T. E., Nelson, D. M., Braham, M. A., Doyle, J. M., Fernandez, N. B., Duerr, A. E., ... & Braswell, L. (2017). Golden Eagle fatalities and the continental‐scale consequences of local wind‐energy generation. Conservation Biology, 31(2), 406-415.
- Smallwood, K. S. (2017), Long search intervals underestimate bird and bat fatalities caused by wind turbines. Wildlife Society Bulletin, 41: 224–230. doi: 10.1002/wsb.774
- California Department of Fish and Wildlife. Golden Eagles in California. https://www.wildlife.ca.gov/Conservation/Birds/Golden-Eagles <Accessed on 12 September 2017>
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作者：陳瑩 台灣大學生態與演化生物學碩士、英國德倫大學生命科學博士。現為耶魯-新加坡國立大學院生命科學系博士後研究員。過去主要以海洋哺乳動物族群遺傳學為研究主題，新研究主題將聚焦於無脊椎動物的基因體學與行為演化。
