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鳥類的“生物鐘”被打亂了,氣候變暖導致它們提前遷徙

媒體:千篇一綠  作者:祝葉華
專業號:錢佳弘 2020/3/21 8:50:34

本文首發于南方周末,如需轉載,請聯系原作者

改變遷徙時間并不是全球變暖影響候鳥的唯一指標,科學家還發現,隨著時間的推移,鳥類的身體也變得越來越小,它們的翼展則越來越長。

琿春敬信濕地的大雁。(新華社記者 許暢/圖)

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南方周末特約撰稿  祝葉華

隨著地球變暖,科學家們在世界各地看到了早春和晚秋的跡象。植物花開得更早,雪融化得更快,現在,研究人員發現鳥類也在改變它們的遷徙模式。自然界最壯觀的自然現象之一正在發生明顯的、漸進性的變化。

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鳥類的“生物鐘”被打亂了

鳥類遷徙在很大程度上是對氣候變化的反應,這是一個全球現象,鳥類每年的遷徙日期可以用當地的溫度來簡單進行判斷:春天越早,遷徙的時間越早,遷徙的季節也越長,氣候變化的地理差異決定了春季遷徙進程的區域差異。

2019年12月發表在《自然·氣候變化》(Nature Climate Change)雜志上的一項研究表明,氣溫上升導致鳥類每年春天遷徙的時間提前了一點,與二十年前相比,春天遷徙的候鳥通過某些站點的時間提前了??屏_拉多州立大學凱爾·霍頓(Kyle Horton)領導的研究小組分析了美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)從1995年至2018年間收集的數百萬份雷達掃描數據后發現,鳥類春季遷徙的時間提前了,這似乎是由氣溫上升引起的。在春季,鳥類以相對較快的速度遷徙到繁殖地。然而在秋天,到達越冬地的壓力并沒有那么大,所以遷徙的速度往往更慢,更有節奏。

2016年,堪薩斯州立大學的吉娜·巴頓(Gina Barton)和布雷特·桑德科克(Brett Sandercock)分析了北加州舊金山灣鳥類觀測站22年的觀測數據,研究了遷徙時間與包括厄爾尼諾現象在內的三種氣候變化指數之間的關系。結果也顯示,在過去22年里,隨著時間的推移,鳥類在早春遷徙時間提前,秋季遷徙后延,春季和秋季鳥類遷徙時間都發生了兩天多的變化。這項研究發表在《禿鷹:鳥類學應用》(Condor: Ornithological Applications)上。

溫度和遷移時間密切相關,遷移時間的最大變化發生在變暖最快的地區。2019年2月發表在《生態指標》(Ecological Indicators)上的一項研究發現,由于氣候變化,歐洲和加拿大的候鳥已經大大提前了它們春季遷徙的時間。鳥類在歐洲比在加拿大提前了更多的遷徙時間,因為歐洲春季的氣溫上升得更快。50年來,候鳥的春季遷徙平均提前了一周左右,遷徙季節的持續時間也延長了。在歐洲或北美的冬季,短途移民的進步最大:大約每10年提前1.5-2天。在熱帶地區過冬的長途遷徙動物也提前了它們開始遷徙的時間,但每10年只提前了大約0.6-1.2天。這項研究基于21個北歐和加拿大鳥類觀察站的長期監測數據,包括近200個研究物種。最長的時間序列始于1959年和20世紀60年代初,大部分數據是由觀鳥志愿者收集的。

遷徙時間并不是全球變暖影響候鳥的唯一指標。2020年1月,發表在《生態學快報》(Ecology Letters)上的一項研究發現,隨著時間的推移,鳥類的身體越來越小,而它們的翼展越來越長。

美國密歇根大學的研究人員針對52個北美候鳥物種的70716個個體的40年標本系列的研究證明,在40年的時間里,每年夏季氣溫的升高預示著這些不同的類群體型的持續縮小。體型是決定動物生理和生態的關鍵因素。研究人員認為,體型越小,隨著氣候變暖,動物的體溫流失得越快。與此同時,翅膀長度——一種影響鳥類生態和行為諸多方面的體型指數——受到氣候變暖的影響,在不同物種間持續增長。翅膀長度增加代表了一種代償性適應,以維持遷徙。因此,盡管越來越多的證據表明氣候變化會顯著影響鳥類的行為,但這項研究也強調了一個事實,即在科學家了解其長期后果之前,還需要進行更多的研究和監測。

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鳥類遷徙為何如此重要

鳥類依靠大自然的暗示來生活——陽光照射時長、溫度的變化、周圍的氣味、棲息地食物和變化。候鳥飛行成百上千公里去尋找最好的生態條件和棲息地來喂養、繁殖和養育它們的后代。當繁殖地的條件變得不利時,則飛往條件較好的地區。幾千年來,這些生存的線索都是非常穩定的,鳥類的遷徙模式也非常一致。但在氣候變化的新時代,這些線索越來越分散,鳥類也越來越困惑,從而產生了潛在的危險后果。

鳥類的遷徙對生態系統至關重要,因為它們控制著昆蟲的數量和種子的傳播。早春或晚春會對依賴穩定天氣模式種植和收獲的農民造成嚴重破壞。重要的傳粉者可能會受到天氣變化的影響,而農作物也可能會受到近年來隨著冬去春來而出現的反復無常的氣溫的影響。許多鳥類也有助于控制昆蟲的數量,在這個過程中保護農作物。當鳥類來得太晚或太早時,昆蟲的分布就會發生變化,擾亂農作物的生長。這些轉變的后果是未知的,但肯定是重大的。

幾天遷徙時間提前或者延后的改變可能看起來微不足道,但對鳥類來說卻是至關重要的。遷徙時間的改變會危及鳥類的交配習慣,限制和改變它們的飲食,如果它們飛得太早,就會被寒冷冬天的“殘余物”殺死。當季節性節奏不同步時,植物開花或昆蟲出現的時間可能與候鳥遷徙的時間錯開,生態模式的連鎖反應就會被打亂。

例如,如果植物比遷徙的動物更早察覺到天氣的變化,那么它們就會在動物到達之前開花。就像在北極,一些草的出現時間比正常情況提前了一個月,導致冬眠動物錯過了一種重要的食物來源。這些細微的變化可能會對候鳥的健康產生負面影響。

不過,氣候變化對鳥類遷徙的影響也因物種而異。此前有研究表明,一些鳥類可能會改變它們的遷徙模式以應對氣候變化。雖然氣溫升高似乎是鳥類遷徙行為改變的主要原因,但它們對鳥類行為的確切影響可能因物種而異。人們認為鳥類遷徙受到多種因素的影響,如新植物的生長或食物的可得性。在氣候變化的背景下研究這些關系很重要。

總的來說,生物學家越來越關心氣候變化對植物和動物物種的影響——氣候變化如何影響它們的范圍和分布,它們的進食和繁殖習慣,以及它們的運動和遷徙。在候鳥中,遷移時間的變化如何影響整個種群或物種仍不清楚。

編輯 | 朱力遠   視覺 | 于北辰

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