研究發現利用視覺錯覺圖案,能有效驅離機場附近的鳥禽

在法國盧爾德機場設置的視覺刺激 LED(圖:Anthony Boigné)

飛禽是造成機場飛航安全的一大隱憂美國聯邦航空總署(Federal Aviation Administration)就指出在 2014 年約有 1 萬 3 千件的飛機鳥擊事件而從 1990 年到 2016 年間至少有 262 人因為鳥撞擊飛機而喪命但驅趕機場附近的鳥禽並非易事,人類的身影、製造噪音干擾機場附近鳥類棲地等都不具良好效果。不過,法國科學家想出一個聰明的點子來趕走這些飛禽。

視覺錯覺

老鷹和隼等猛禽,除了尖銳的爪子及彎曲的鳥喙外,還有極佳的視力。牠們可以從高空遠處看見移動中的老鼠及蛇等小動物,然後飛撲獵食。但牠們的視覺並非完美,牠們難以偵測到窗戶等光滑的表面,以及大客機等快速直撲而來的物體。通常等到牠們意識到這些物體時,都為時已晚。

法國國家中央科學研究院(Centre National de la Recherche Scientifique, CNRS)與雷恩大學(University of Rennes)的研究團隊在空中巴士(Airbus)的協助之下,應用其對於飛禽生理學與猛禽視覺系統的專業,希望能將鳥類有效驅離機場。

科學家研究了鳥類對螢幕上各種視覺刺激的反應。在 300 次試驗後,只有一個圖案達到科學家想要的躲避行為:在白色背景上顯示兩個同心的黑圈,能營造出一對「逐漸逼近」的視覺錯覺效果。科學家透過動態效果讓這個圖案隨著時間逐漸變大,彷彿逐漸靠近。這聽起來似乎沒什麼威脅性,不過對猛禽而言,逐漸變大的眼睛似乎讓牠們以為即將與物體撞上,因而達到嚇阻效果。

研究人員以這九種圖案進行實驗,其中右下角的圖案最具效果(圖:PLoS ONE)

實際試驗

接下來,研究人員將此發現用在現實環境中。實驗地點選在法國的盧爾德機場(Lourdes-Tarbes-Pyrénées Airport)。這座機場經常受到鳥類的干擾。在一整天,研究人員將這雙大眼睛不斷在特定位置的 LED 螢幕上撥放。實驗結果非常良好,經過五週後,研究團隊進行 8800 次的觀察,發現鳥類出現的明顯減少,且在看得到 LED 螢幕的範圍內,鳥類族群數量大減。更重要的是,即使過了五週之後,這些鳥類仍然沒有習慣這雙大眼睛。

與此同時,看不到 LED 螢幕區域的猛禽數量維持正常,這讓研究人員更加相信這個刺激的效果如預期般成功。因為某種原因,這種大眼睛對鴉科類鳥類也具有同樣效果。但是,這種刺激對於雀類小鳥就完全沒有效果,研究人員推測,這是因為雀類小鳥的視覺系統與猛禽類不同。

研究人員試著從猛禽的角度來了解這種視覺錯覺的效果:一隻猛禽原本要尋找獵物;突然之間,牠看到一對大眼睛回瞪著牠。這雙大眼填滿了牠的視線範圍。更糟的是,這雙眼睛似乎還越變越大。想到可能即將要跟另一隻鳥相撞,這隻猛禽就飛走了,不悅的印象也讓牠們決定遠離該區域。

後續方向及應用

研究團隊表示:「現階段研究結果只是單一案例。我們還無法完全確定猛禽實際上到底感覺到什麼,以及為何一雙睜大的眼睛對猛禽或烏鴉有如此強大的威懾功能,足以嚇跑牠們。我們還需要更多的實驗結果,而若能將此實驗結果用在其他機場或是其他鳥類族群,將會對此研究更有幫助。」

本研究是首度以非侵略性視覺刺激,將猛禽及鴉類驅離機場危險區域。這項重要發現,不但能避免機場鳥擊事件的發生,還能利用同樣方式讓猛禽遠離風力發電廠等設施,以避免這些設施遭遇鳥擊而損毀。此外,此研究讓人們更了解猛禽視覺及飛禽行為。研究人員將繼續深入研究為何猛禽無法應付視覺錯覺的圖案。

 

參考資料:

  1. Dvorsky, G., (2018, October 12). This Hilarious Optical Illusion for Birds Could Save Your Life. Gizmodo
  2. Hausberger, M. et al., (2018). Wide-eyed glare scares raptors: From laboratory evidence to applied management. PLoS ONE
黃威翔
黃威翔 22 文章
清華大學材料工程學系碩士畢業生。一個喜歡學外語,但又在科學領域打滾的平凡人,喜歡美食,日劇,電影,旅遊。

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