2K251031_輔導員增能—海洋保育與AI辨識應用

講師：靜宜大學生態人文學系 林圻鴻教授
地點：中台灣海洋保育教育中心

AI能守護海洋嗎？AI是讓電腦模仿人類學習與判斷的技術，本身並沒有「主觀意圖」，他的行為取決於人類給定的目標與資料訓練方向。

台灣海洋多樣性與與保育現況：
台灣位於東海、南海、菲律賓海的的交匯處，地質與海洋地形包括淺海大陸棚、陡峭海涯、深海溝海底海脊；棲地類型有珊瑚礁、藻礁、紅樹林、潟湖、沙泥底、沿岸、深海平原、海山等極度多樣，導致台灣海域海洋物種極為豐富，全世界有九十多種鯨豚，台灣就能發現三十多種，因此台灣富有高度的鯨豚的多樣性。
近年來海岸被工業化、港口、填海造陸等人工化導致棲地喪失。雖有劃設海洋保護區，但保護區範圍與生態連結性不足，海洋生物活動範圍大，現有保護區分割，無法完整涵蓋生物需求，使得多樣性也面臨許多挑戰。
台灣漁業技術高超，商業捕撈活動旺盛過度捕撈、非法漁法、底拖作業、海水污染、海岸侵蝕等，使得海洋資源自癒能力受到威脅。

白海豚介紹：

全世界有四種白海豚，（1) 中華白海豚Sousa chinensis：分布在西太平洋-印度洋，瀕危等級；(2)印度洋駝海豚Sousa plumbea：分布於印度洋，易危等級；(3)澳大利亞白海豚Sousa sahulensis：分布於澳大利亞北部，瀕危等級；(4)大西洋駝海豚Sousa teuszii：分布於西非，極危等級。

所有白海豚都棲息在非常靠近海岸邊，因此非常容易受到人類活動的影響，國際自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄皆列為受威脅物種。

中華白海豚：

台灣西岸可見中華白海豚，以沿岸魚類為主食，尤其喜食石首魚科的魚類，石首魚科包括黃魚、帕頭啊、黃姑魚、紅鼓魚等，也是近海漁業漁民捕捉的經濟魚種，進而與人類發生競爭。又因棲地靠近沿岸，容易受到廢水、空氣、水下噪音污染、離岸風機、港口建設棲地破壞、誤纏漁具等威脅，導致目前數量約只有60隻左右。

AI影像辨識原理：

主要為資料搜集-->標注-->訓練-->測試-->應用-->不斷循環。所以資料的搜集還是要靠人工大量餵養，不斷讓AI深度學習建模，之後AI才能根據模型推論進行影像辨識。辨識失敗或無法辨識再做修正，更新模型。

AI辨識應用案例：

透過背鰭輪廓與斑紋辨識個體；利用無人機搭載高解析度攝影機或水下攝影機，結合AI影像辨識系統，即時偵測和辨識海域中的鯊魚和魟魚；水下聲學監測結合水聽器演算，對海洋環境長期自動動化監測，可透過聲音做物種識別、估算族群數量及海洋生物多樣性監測、也可監測噪音源或是做環境氣候變化音景分析、極端事件預警等研究；AI自動判讀珊瑚健康狀況或海洋垃圾分類。

AI優勢與挑戰：

優勢是數度快，降低人力成本提高工作效率；長期監測，全天候執行；大量資料分析，打破系統孤島，安全穩定可控，產生有創造力的應用。挑戰則是可能有資料偏誤、誤判風險、涉及倫理議題。

結語：

AI是觀察的放大鏡，不是取代觀察，而是放大人類的視野。

 

2K251031_輔導員增能—中台灣海洋保育教育中心導覽

 

講師：海保中心解說員曹炳智先生
公民科學家計劃助理黃美莉小姐
地點：中台灣還養保育教育中心
導覽紀錄：

海洋保育教育中心隸屬於海洋委員會中海洋保育署，主要關注目標為潔凈海洋、健康棲地及永續資源。台灣目前有四個海保中心，由北到南包括：

1. 新竹香山濕地海洋保育教育中心：提供專業的濕地生態與海洋保育教育知識，主要目標為濕地的保育。
2. 中台灣海洋保育教育中心：透過展示場域及各種多元豐富的課程活動，向大眾傳遞中臺灣地區「森川里海」的保育知識與理念。另外中部西海岸是白海豚與露脊數海豚的種要棲息環境，強調公民科學家的重要性。
3. 南瀛海洋保育教育中心：位在成功大學的安南校區，原本是鯨豚救援的重要基地，因此展示場以鯨豚救援和解剖研究為主。
4.  澎湖海洋保育教育中心：原為澎湖縣水產種苗繁殖場，以推廣水產養殖為主，並進行海膽、珊瑚礁及硨磲貝等瀕危物種復育工作。
   

中台灣海洋保育教育中心展場介紹：

1. 中央懸吊模型：有白海豚幼體與成體模型，以及露脊數海豚的骨架。
2. 公民科學展示牆：可藉由此季報一季認識一隻白海豚，並呈現觀察到的白海豚與露脊鼠海豚出沒地點及擱淺地點。
3. 戶外水池：上方懸吊三隻白海豚，以及白海豚食用的魚種，是一個訓練公民科學家辨識海豚特徵的場地。上方露台矮牆，有展示牌介紹辨識的重點，以及每一隻白海豚名稱及海豚食物魚種名稱。
4. 推廣韌性里海：推廣『森川里海』概念，人在大自然中與森林、河川、海洋共存，守護與尊重環境，才能讓生態環境健康永續
5. 公民教育：如果遇到鯨豚擱淺，檢查鼻孔確保沒有被塞住，不要立即把鯨豚推回海裡，可以用濕毛巾保持鯨豚生體的濕潤，然後撥打118申請救援。

2K251031_輔導員增能－鯨豚分類認識

講師：國立自然科學博物館生物學組 姚秋如博士

地點：國立自然科學博物館 海保中心

講座紀錄:

鯨豚：經歷了5千萬年演化歷史，為了能適應在水中的生活，身體變成流線型的外型、前肢也特化成槳狀胸鰭、後肢退化在體腔內、外生殖器藏在體內、外耳殼消失，都是為了讓他們在水中減少阻力。鼻孔上移至頭頂是為了讓他們在水面上方便換氣。演化到目前世界上有94種，台灣周邊海域就曾出現32種，所以台灣是個鯨豚多樣性極高的絕佳觀測點。

#魚類與哺乳類鯨豚的差異-鯊魚.鯨魚.海豚

外觀上除了常見的鰓裂以外，可從尾鰭判斷：尾鰭是為了解決呼吸的問題。

魚類尾鰭：垂直

鯨豚尾鰭：平行（往上游到海面呼吸），跟人類不同，小孩出生是尾巴先出來，因為要先學游泳浮到水面才能呼吸第一口空氣。

#鬚鯨vs齒鯨

一、鬚鯨-體型較大，物種多樣性少，四科15種，鼻孔有兩個，沒有牙齒，但上顎有兩片鯨鬚版片，左右各一，像掃把一樣，可將食物過濾出來，把水排掉，屬於濾食性，ex.藍鯨30公尺170公噸。

1.露脊鯨right whale：擁有最長的鯨鬚版片(最長可到4公尺)，及幾近體長三分之一的大頭，吃東西方式：打開嘴巴揩油skimmimg，只要張嘴慢游，食物隨著水流進到口腔而被濾食。油脂厚度可到40公分，所以死亡後會浮在水面上，傳統愛斯基摩人將其油脂拿來當潤滑油，將鯨鬚版片(成份為角質)，拿來當塑膠澎澎裙的支撐骨架。

2.灰鯨gray whale：全世界只有一種，分布在北太平洋，農夫型，會吃海洋底層土壤中的浮游生物，所以身上會有寄生物附著ex.藤壺，賞鯨活動起始的物種

3.鬚鯨科：具有喉腹摺，鯨吞時一口吞下海水，海水從喉腹摺過濾出來，背鰭小小的，游速快，鯨鬚版片短短的，ex.座頭鯨（大翅鯨），掠食時，會輪流由下往上吐泡泡編織一個暫時的漁網，將沙丁魚群聚在一起，所以會群聚合作覓食。

二、齒鯨-體型較小，但物種多樣性較高，鼻孔只有一個開孔，牙齒很小，掠食性會追捕獵物ex鮭魚、海豹，甚至某些虎鯨愛吃鬚鯨的舌頭，

1.抹香鯨科：雄性體型可長約18公尺，雌性體型約12公尺，一般來說鯨魚出生後會在媽媽身邊待八個月，但抹香鯨可能在媽媽身邊待到十幾歲，姚博士戲稱：媽寶。是潛水高手，舉尾垂直下淺，順便大便排空，棺材頭，鼻孔在側邊，換氣噴氣45度角，只有下顎有牙齒，上顎無功能，喜歡吃頭足類ex.魷魚，用吸的方式進食。

2.小抹香鯨：2.5 or 3.5公尺，個性膽小，受到驚嚇會噴出紅色糞便。

3.喙鯨科：下顎非常發達，雄性下排兩顆牙齒像獠牙，喜歡吃頭足類。

4.海豚科：black fish黑鯨類ex.虎鯨(殺人鯨)，因為聰明，最常被人類養在水族館表演。

2K251031_輔導員增能—國立自然科學博物館－鯨掘特展導覽

講師：國立自然科學博物館導覽員

地點：國立自然科學博物館第四特展室

導覽紀錄:

#恆春半島：地質演變與化石寶庫

恆春半島因其獨特的地理位置與地質歷史，被譽為台灣三大化石寶庫之一，另外兩處為澎湖與台南左鎮。恆春是台灣島上最晚被推升上來的區域，其地質面貌類似台灣島「出生」時的狀態。例如，恆春西台地的地質主要由石灰岩構成。這些地層證據顯示，在被推擠上來之後，該地區還經歷了冰河時期導致的海水水位高低變化（冰期下降，冰間期上升）。

#透過不同石灰岩層中所含的化石，科學家可以識別出古代的棲息環境。右側的石灰岩層含有貝殼碎屑和浮游生物（如有孔蟲），中間的石灰岩含有珊瑚化石，左側則含有藻類。這些化石證明恆春擁有包含陸生與海洋生物的豐富生態系統。

#豐富的化石發現

恆春地區的化石種類繁多，極具研究價值：

1. 甲殼類化石： 螃蟹化石常形成圓球狀的**「結核化石」，這是由於其碳酸鈣骨骼與周圍礦物質發生反應，將泥沙膠結包覆起來，使化石保存完整。不同種類（如長手龍背蟹、紅斑斗蟹）顯示牠們分佈在深淺不一的海域。

2. 古代猛獸： 在墾丁的石牌洞穴中，研究人員找到了未完全石化的花豹牙齒、老虎牙齒，以及鹿角化石。同時，也曾發現屬於猛獁象（猛相）的臼齒化石，這些大型肉食動物的存在暗示了當時豐富的植食性動物群。

3. 稀有軟體動物： 曾發現極為完整的香螺化石，其脆弱的殼頂完好無損，甚至包裹了一隻寄居蟹，推測是因快速掩埋才得以完整保存。

#2022年灰鯨化石挖掘

2022年在恆春頭溝發現的鯨魚化石是一重大事件。最初由業餘化石獵人方塊書找到零星骨骼，隨後科博館團隊與國際學者合作展開挖掘。鯨魚骨骼的蜂窩狀/棉狀組織是判斷為鯨豚骨骼的重要特徵。

• 物種鑑定： 雖然未找到耳骨（鯨豚物種鑑定的關鍵），但團隊最終透過肩胛骨的特徵，確認這隻鯨魚是灰鯨。現代灰鯨通常棲息於寒冷水域，為何牠會出現在數萬年前的台灣，仍待後續研究釐清。

• 年代與埋藏： 該化石的年代被初步推斷約在 114,000至83,000年前。由於恆春地區埋藏環境惡劣潮濕，放射性元素定年法不準確，故科學家主要仰賴極微小的超微化石（如浮游有孔蟲或放射蟲）來確定年代範圍。

• 高完整度之謎： 這隻灰鯨的骨骼完整度極高（約70%）。研究推測，牠很可能是因擱淺在古代的潟湖中，並被上游快速沖刷下來的泥沙迅速掩埋，才得以形成如此完整的化石，而非常見的「鯨落」型態。

• 挖掘與保存： 挖掘過程極度艱難，化石因乾濕循環而極為脆弱破碎，團隊必須使用烤肉用的鋁箔紙包覆多層，並打上石膏固定，再用人力將重達數百公斤的大型化石搬運出來。

#人與鯨豚的互動歷史

台灣史前人類（約2000年前的鐵器時代）在遺址中發現的鯨豚骨骼顯示，他們可能撿拾擱淺的鯨魚或海豚，利用其肉類或骨骼製作工具。到了日治時期，恆春南灣（舊稱大板埒）曾是日本重要的捕鯨據點，留下了詳細的捕鯨記錄與規範。

在博物館的收藏方面，科博館第一件鯨豚標本（大村鯨，1980年代入館）反映了早期標本處理技術的不足，其骨骼富含油脂，至今仍持續「出油」，顯示博物館的專業發展是逐步累積的過程。