在全球之巔的加拿大北極群島，靠近北極，永久凍土層上方的一層薄土每年僅解凍三個月。當它解凍時，苔原會綻放生機。這些花朵是皮裡馴鹿（Rangifer tarandus pearyi），一種嬌小的、白鬍須的馴鹿亞種最喜歡的夏季食物。它們的鼻子被紫色虎耳草的花朵染成紅色，在夏天它們真的是紅鼻子馴鹿。但在夏日午夜的陽光下覓食花朵只是一種短暫的奢華。在冬天尋找食物一直更加困難，而氣候變化只會使問題變得更糟。
北極地區氣候變化的速度是全球平均水平的兩倍。隨著冬季變得更加溫暖和潮溼，以降雨形式降落，然後在地面上結冰的降水越來越多地將動物的食物困在冰殼之下。此外，海冰的減少正在阻礙它們從一個島嶼移動到另一個島嶼以尋找足夠的食物。在無數其他生態挑戰的背景下，這些環境變化正在給皮裡馴鹿帶來相當大的壓力。但最新的科學發現正在為保護工作提供資訊，併為它的未來提供了一些樂觀的理由。
精確追蹤加拿大廣闊北部地區的皮裡馴鹿數量是困難的。從現有的零星資料來看，科學家估計現在有 13,200 只成年皮裡馴鹿在北極群島漫遊。這比 1996 年估計的 5,400 只個體要多，當時的低點歸因於異常深厚的積雪和冰雪造成的食物短缺導致的冬季死亡。但目前的數量仍然少於 1987 年估計的 22,000 只。儘管最近數量的適度增長促使加拿大瀕危野生動物狀況委員會在 2015 年建議將皮裡馴鹿的狀況從瀕危降級為受威脅，但科學家們擔心，如果環境變化太大，種群可能無法恢復到歷史規模。
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一種特殊的天氣模式正在凍結皮裡馴鹿的資產。馴鹿可以在雪地裡很好地覓食，只要積雪不太深，就能在粉雪中用鼻子扒開雪層，找到下面的植被。但隨著北極變暖，降水越來越多地以雨的形式出現。當雨水落在高北極地區的冬季積雪上時，會造成一種粘稠的情況，很快就會凍結成固體。在潮溼積雪表面或下方層形成的冰層會阻止皮裡馴鹿獲取它們賴以生存的植物。
即使動物透過尋找替代食物或遷移到其他地方來度過這些困難的冰凍事件，這些飲食攝入量的下降也可能在繁殖季節產生影響。“雌性需要一定水平的脂肪才能在春季繁殖，”加拿大環境與氣候變化部的謝麗爾·約翰遜說，該機構是該國的環境科學機構。在特別嚴酷的冬季，伴隨著深厚的積雪或雨夾雪，隨後是結冰，在第二年春天觀察到的皮裡馴鹿幼崽數量可能會降至零。
長期以來，科學家們一直在爭論雨夾雪和隨後的結冰事件對 Rangifer tarandus 的影響——該物種在北美被稱為馴鹿，在歐洲和亞洲被稱為馴鹿。2010 年，挪威特羅姆瑟大學薩米研究中心的馴鹿研究員尼古拉斯·泰勒發表了一項對北美和歐亞大陸所有可用雨夾雪事件資料的分析。他發現幾乎沒有證據表明雨夾雪對馴鹿和馴鹿普遍是災難性的。他說，隨著時間的推移，這種觀點在研究人員中獲得了神話般的地位，這是基於他對“有時是微薄的實地資料的熱情解釋”。他說，雨夾雪可能在某些時候對某些種群很重要，但並非在所有時候對所有種群都重要。
然而，現在，遙感資料分析的進步使得能夠更嚴格地審視雨夾雪和結冰如何影響馴鹿。約翰遜解釋說，以前沒有人真正研究過加拿大高北極地區雨夾雪事件是否變得更加頻繁。因此，她和她在 NASA 以及魁北克和安大略省加拿大大學的同事使用衛星資料來探測和量化 18 個高北極島嶼上的雨夾雪和結冰事件。然後，他們評估了這些事件的發生與馴鹿數量的吻合程度。
約翰遜的合作者之一，舍布魯克大學的遙感專家亞歷山大·朗格洛瓦指出，自 1979 年以來，衛星收集的被動微波輻射資料可以用於探測雨夾雪和結冰事件，從而對地球進行成像。
衛星如何探測地面現象？“任何有溫度的東西都會發出熱能，”朗格洛瓦解釋說。地面發射微波輻射，雪散射訊號。“但是當你從雨水中加入水時，它會完全改變模式，”他說。朗格洛瓦與舍布魯克大學同事卡羅琳·多朗特和其他人開發的計算演算法現在可以從每天兩次的衛星過境中檢測到降雨期、融化期和冰層模式。這些資料為加拿大北極群島提供了近四十年的覆蓋範圍，雖然對於氣候記錄來說是有限的，但“這是可用的最長的衛星時間序列之一，”朗格洛瓦說。
透過檢查微波資料，約翰遜和她的同事們發現了一個明顯的訊號，即自 1979 年以來，雨夾雪和結冰事件的頻率有所增加。冬季雨夾雪增加的區域與次年夏季馴鹿數量減少的區域相吻合，儘管尚不清楚馴鹿數量下降反映的是死亡率還是遷徙到監測範圍以外的其他區域。儘管如此，“如果我們能夠了解這些[雨夾雪和結冰]事件發生在哪裡，發生的頻率，以及它如何在空間上隨時間變化，那麼我們可以評估哪些區域的風險較小，”約翰遜說。下一步是生成具有更精細尺度資料的地圖，這些地圖可以幫助保護管理人員將精力集中在雨夾雪和結冰較少的地區，這些地區更可能成為皮裡馴鹿的繁榮之地。
然而，雨夾雪和結冰並不是皮裡馴鹿面臨的唯一挑戰。儘管這些馴鹿缺乏腳蹼和其他與鯨魚等遠洋生物相關的特徵，但皮裡馴鹿實際上是海洋哺乳動物。幾個世紀以來，它們一直在海冰上從一個島嶼跋涉到另一個島嶼以尋找食物。現在海冰正在消失。每年形成的時間越來越晚，融化的時間越來越早，馴鹿的島嶼間高速公路正在消失。
除了阻止馴鹿到達食物來源外，冰路高速公路的消失還可能以另一種方式危及這些動物。特倫特大學博士生黛博拉·詹金斯及其合作者在 2016 年發表在《生物學快報》上的一項新研究中，分析了在加拿大北極群島收集的皮裡馴鹿組織、鹿角和糞便樣本。透過將基因分析與遙感和氣候變化預測相結合，他們發現北極群島的皮裡馴鹿種群之間的基因流動已經比北極大陸較低地區的大陸馴鹿（不同的亞種）要少。作者預測，未來島嶼之間橋樑的減少將進一步限制皮裡馴鹿的基因流動，因為孤立的種群進行雜交的機會較少。
但約翰遜表示，還需要做更多的工作來了解皮裡馴鹿在何時、何地以及有多少隻穿越海冰，以便確定海冰的消失可能意味著什麼。不僅海冰本身的消失可能會影響皮裡馴鹿的穿越：隨著北極水域開放，航運交通正在增加，這對這些動物的影響尚不清楚。
氣候變化只是影響皮裡馴鹿數量的眾多因素之一。捕食性狼和北極熊種群規模的波動，以及與可能競爭類似食物的草食性麝牛之間仍然知之甚少的相互作用，也可能影響這種小型馴鹿。約翰遜說，目前，沒有人確定皮裡馴鹿數量目前的上升是否是事物自然週期的一部分。在她的研究中，約翰遜與因紐特人社群成員密切合作，土著知識已融入她研究的方方面面，從幫助制定假設到繪製馴鹿棲息地以及確定它們何時何地穿越冰面。“如果沒有他們的知識，我們將獲得非常非常少的資訊，”約翰遜觀察到。她解釋說，土著知識表明，皮裡馴鹿的數量一直隨時間大幅波動。因此，目前的低數量可能是長期自然週期的一部分，最終將迎來更大的數量。
加拿大政府機構加拿大公園管理局的馴鹿研究員米歇琳·曼索與約翰遜一樣，對皮裡馴鹿的命運持謹慎樂觀態度。即使預測最終會失去大部分海冰，但這也不是這些馴鹿在其進化史上第一次不得不改變其遷徙模式。有證據表明，一些皮裡種群過去經歷過遺傳瓶頸。曼索懷疑這種生物將能夠在較大的島嶼上茁壯成長，這些島嶼的面積可能是緬因州的兩倍多。
其他證據也支援對加拿大這種矮小的紅鼻子馴鹿的這種充滿希望的展望。古代糞便的碳年代測定表明，挪威斯瓦爾巴特群島的馴鹿，它們在許多方面與它們的皮裡表親相似，在 5000 年前抵達了它們現在孤立的北極群島。泰勒說，斯瓦爾巴特群島馴鹿從歐亞大陸穿越海冰，並在稍後時間被困在那裡，“是島嶼種群可以長期存在的活生生的證據”。