四名攜帶槍支的生物學家從加拿大北部南安普敦島的一架直升機中爬了出來。他們警惕地掃描著地平線,尋找北極熊,然後穿上齊腰涉水靴,穿過延伸到哈德遜灣冰封海岸的苔原。
直升機飛行時間幾乎為每小時2000美元,研究人員只有90分鐘的時間在地面上清點來到北極圈附近風吹草地繁殖的濱鳥。對於鳥類來說,旅行的成本也很高。鷸、鴴和紅腹濱鷸從熱帶地區和南半球遙遠的地方飛來這裡。它們每年都會進行這些史詩般的往返旅程,有些鳥類一生飛行的距離比到月球的距離還要遠。
然而,鳥類無法躲過它們遷徙途中面臨的威脅。濱鳥數量平均減少,據估計,自1973年以來,北美洲的濱鳥數量減少了70%,其中在北極繁殖的物種受到的打擊最為嚴重。世界各地許多濱鳥種群數量急劇下降,促使野生動物機構和科學家警告說,如果不採取行動,一些物種可能會滅絕。
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儘管趨勢很明顯,但根本原因尚不清楚。這是因為濱鳥每年遷徙數千公里,沿途遇到許多威脅,很難辨別哪些威脅最具破壞性。證據表明,北極地區迅速變化的氣候條件正在造成損害,但這只是眾多罪魁禍首之一。其他罪魁禍首包括沿海開發、加勒比地區的狩獵以及北美洲的農業轉變。挑戰在於確定最嚴重的問題,然後制定計劃幫助濱鳥恢復。
“這本身就很複雜——這些鳥類環遊世界,所以沿途的任何地方都可能存在問題,”生態學家保羅·史密斯說。他是加拿大渥太華國家野生動物研究中心的研究科學家,他來到南安普敦島收集有關這種不祥衰退的線索。他領導著一個評估濱鳥如何應對改變北部生態系統的強大力量的領先小組。
研究人員表示,現在比以往任何時候都更重要的是要了解北極的狀況如何改變繁殖和生存。“這是非常緊急的事情,”荷蘭皇家海洋研究所(位於泰塞爾)的生態學家揚·範·吉爾斯說。他正在研究在俄羅斯北極繁殖的涉禽紅腹濱鷸(Calidris canutus)的衰退。“的確,現在要麼行動,要麼永遠錯過機會。”
槍聲和煎餅
在島上的基地營地,史密斯看起來像是從矽谷的科技實驗室裡走出來的一樣——除了他肩上扛著的獵槍。他總是處於運動狀態,早上7點前起床,9點乘坐直升機,準備向北飛去勘察濱鳥。下午6點,他在廚房小屋裡哼著歌,為從巢穴搜尋中返回的飢腸轆轆的船員做晚餐。他在睡覺前處理了一個計算機故障,然後在凌晨2點,當一隻好奇的北極熊遊蕩到營地時,他從睡袋裡爬了出來。他用幾次警告射擊來阻止它,這使得他在那天早上晚些時候做的煎餅上展開了熱烈的討論。然後,他徒步前往齊腰深的融水池中設定汙染物收集器,以檢查可能影響鳥類的汙染。
自2000年以來,史密斯每年都來到這個被稱為東灣的地點。當時,他作為一名生物學學生被派到這裡幫助建立一個營地,研究鮮為人知的濱鳥。他很快就被這些鳥類所吸引——有些鳥類比麻雀還小——它們飛越各大洲,在廣闊的土地上產卵。六月下著雨夾雪是很常見的,七月從哈德遜灣吹來的冷風,而積雪可以持續到八月。
史密斯現在領導著東灣12平方公里研究地點的研究,這是北極地區執行時間最長的濱鳥研究營地之一。他還是加拿大和美國之間一項名為“區域和國際濱鳥監測北極計劃”(Arctic PRISM)的聯合行動的聯合負責人。該專案於2002年啟動,已派出工作人員前往2000多個地點,從阿拉斯加延伸到加拿大東部的巴芬島,以調查在北美北極地區繁殖的26種濱鳥。史密斯和他的加拿大聯合負責人珍妮·勞施負責中東部北極地區,大規模PRISM調查的第一輪工作即將完成。
對於鳥類和生物學家來說,這是一個短暫而緊張的季節。六月,東灣地點(在樹線以北數百公里處)隨著十幾種濱鳥物種的交配和領地鳴叫而活躍起來。其中包括從南美洲頂端飛來的紅腹濱鷸(大小與知更鳥相似);幾種鴴和鷸;以及在拉丁美洲和南美洲過冬的翻石鷸(Arenaria interpres)。
資料來源:《自然》雜誌,2016年1月4日,doi:10.1038/541016a
資料來源:《自然》雜誌,2016年1月4日,doi:10.1038/541016a
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濱鳥在北美洲和歐亞大陸的四條主要遷徙路線上向北移動,許多物種都面臨困境。美國、加拿大和墨西哥的野生動物機構聯合釋出的《2016年北美洲鳥類狀況》報告記錄了過去40年來濱鳥數量的大幅下降。
東亞-澳大利亞遷徙路線上的濱鳥物種面臨的威脅更大,那裡的海岸線和溼地受到了開發的嚴重影響。據國際自然保護聯盟稱,勺嘴鷸(Calidris pygmaea)是“極度瀕危”物種,可能只剩下幾百只。
紅腹濱鷸是幾個大洲的主要擔憂物件。在加拿大北極繁殖的亞種,即紅腹紅腹濱鷸,自20世紀80年代以來,數量減少了75%,現在在加拿大被列為瀕危物種。“紅腹濱鷸讓我感到不安,”勞施說,她是位於耶洛奈夫的加拿大野生動物服務局的濱鳥生物學家。儘管她在長期以來被認為是該鳥的主要繁殖棲息地進行了四個夏季的調查,但她尚未發現一個紅腹紅腹濱鷸的巢穴。
人們認為紅腹紅腹濱鷸的主要問題在於3000多公里以南的地區。在它們從南美洲遷徙的過程中,這些鳥類會停下來,以在特拉華灣產卵的富含能量的鱟(Limulus polyphemus)為食。研究表明,鱟被過度捕撈,導致紅腹濱鷸失去了急需的燃料。
在其他情況下,氣候變化可能是主要問題。範·吉爾斯在荷蘭的團隊發現,在雪融化較早的夏季,在俄羅斯北極繁殖的紅腹濱鷸產下的後代較小。他懷疑原因是營養不良。在溫暖的年份裡,紅腹濱鷸雛鳥可能會錯過昆蟲數量最多的時期,因此這些鳥類長不大。
當那些體型較小的濱鷸遷徙到它們在西非的越冬地時,它們會遇到進一步的問題,因為它們短小的喙無法夠到深埋的蛤蜊,這是它們的首選食物。“我們表明,體型較小的個體壽命較短,並且比體型較大的個體存活率低,”範·吉爾斯說。
他說,去年夏天,當他加入一個美國團隊研究遷徙到阿拉斯加的一個亞種時,他第一次近距離觀察了紅腹濱鷸的北極繁殖地,那裡的雛鳥生長速度似乎也隨著氣溫的升高而放緩。去年收集的資料仍在分析中,但範·吉爾斯懷疑那裡也出現了另一個時間不匹配的問題——雛鳥錯過了昆蟲大量出現的時期。
在史密斯位於加拿大的研究地點,情況也在迅速變化,去年的海冰融化時間比三十年前提前了一個多月。但就東灣濱鳥數量下降而言,史密斯說,“可能存在比氣候變化更直接的威脅”。
雪雁(Chen caerulescens)是他懷疑的頭號物件。北美洲的雁群數量激增,它們嚴重破壞了哈德遜灣沿岸的溼地,這些溼地是數百萬遷徙濱鳥的關鍵燃料補給站。
雁群也出現在濱鳥的繁殖地,它們會啃食濱鳥用來保護其在廣闊土地上的巢穴的草地。史密斯說,也許更具威脅性的是,雁群會吸引狐狸和其他捕食者,它們會吃濱鳥的卵和雛鳥。
南安普敦島是衡量影響的理想場所,因為現在島上大約有100萬隻雪雁築巢。史密斯在附近的科茨島(乘坐雙水獺飛機不到一小時的路程)運營的姊妹研究地點提供了一個對照,因為該島沒有雪雁種群。
隱藏的巢穴
六月下旬的一天,生物學家麗莎·肯尼迪在勘察東灣研究地點時發出了警告。“小心你的腳步,”肯尼迪說,她踩著較大的岩石,以免壓碎一隻鴴的斑點狀卵。肯尼迪是加拿大彼得伯勒特倫特大學的博士生,她領導了去年夏天搜尋鳥巢的六人團隊。
年輕的生物學家可以立即透過它們的輪廓、叫聲和行為來識別鳥類。他們也能很快發現似乎從天而降的北極熊,這就是為什麼槍支會被帶到任何地方,甚至是廁所。
生物學家每天在苔原和融水池中徒步10-15公里,以尋找和監測鳥巢。他們還會花大量時間一動不動地躺在潮溼的地面上,等待被他們驚嚇到的濱鳥返回它們的卵。有時可能需要幾天的時間才能找到隱藏得很好的巢穴——有些是鳥類在地面上挖的圓形凹坑;另一些只是草、苔蘚和偶爾聚集在一起的羽毛。
研究人員會稱量和測量鳥類及其卵,並對鳥巢進行監視。他們還會給許多鳥類戴上飾品——腿上的腳環和粘在它們羽毛背面的珍珠大小的奈米標籤。“你必須小心不要把自己粘在鳥身上,”肯尼迪說,她拿著一個奈米標籤,在它固定在半蹼鴴上之前一直按住它,直到強力膠固定。
然後,這隻鳥就出發了,標籤上像頭髮絲一樣的天線會發出電子脈衝,營地小屋頂上的接收站可以接收到這些脈衝。這是 Motus 追蹤系統的一部分,該系統是一個由約 300 個接收塔組成的網路,正在美洲各地擴充套件。Motus 奈米標籤的重量不到 0.3 克——如此輕便,甚至最小的濱鳥及其雛鳥也可以攜帶。當鳥類在接收站 15 公里範圍內時,它們的訊號會被接收到。
在他的電腦上,史密斯曾看到紅腹濱鷸在三天內完成了從美國海岸特拉華灣到北極的 3000 多公里的飛行。“當它們經過接收塔時,會發出‘叮、叮、叮’的聲音,”他說。
濱鳥是動物王國中遷徙距離最遠的物種之一。一隻腿上帶有 B95 環號的紅腹濱鷸,在 20 多年裡往返於南美洲南端和北極之間。
史密斯團隊在北極使用的奈米標籤正在幫助我們瞭解超長距離遷徙的更多細節。2014 年,史密斯和他的同事發現,紅腹濱鷸在哈德遜灣沿岸一個先前未知的地點停下來補充能量。
奈米標籤在繁殖地也很有價值,因為它們使史密斯的團隊能夠監測成鳥在巢中花費的時間,以及雛鳥在尋找昆蟲時徘徊的距離——這兩個變數都受到鵝的影響。築巢的濱鳥會起飛以保護它們的巢免受覓食的鵝的侵害,這使得它們的卵和雛鳥容易受到狐狸和掠食性鳥類的攻擊。
今年,掠食者帶走了東灣研究地的大部分濱鳥蛋。296 個卵中只有 20 個存活到孵化。在科茨島上沒有雪雁的地點,一半以上的卵孵化了。史密斯說,南安普頓島上濱鳥的繁殖成功率已經下降到如此低的程度,以至於該種群無法再維持自身。
這項研究增加了人們長期以來對北美鵝類數量激增的擔憂。這些鵝過去在路易斯安那州和德克薩斯州的沿海沼澤地過冬,但現在卻在美國南部和中西部的農田裡享用剩餘的農作物。春天,這些鵝會飛到北極繁殖。
紐約市美國自然歷史博物館的人口生物學家和生態學家羅伯特·羅克韋爾說,看到鵝的數量從 1960 年代的 150 萬激增到今天估計的 2000 萬,這“相當驚人”。他已經在哈德遜灣沿岸的拉佩魯斯灣開展了一項長達數十年的監測專案,他和他的同事在那裡首次展示了鵝是如何破壞鬱鬱蔥蔥的綠草和沼澤地,使其不適宜植物和濱鳥等動物物種生存的。隨後的研究表明,鵝已經引發了長期的破壞,降低了其他幾個地點植物、昆蟲和鳥類的生物多樣性。
鵝的影響是否足以成為導致濱鳥數量下降的主要因素,目前尚不清楚。羅克韋爾說,鵝的影響問題至關重要,他讚賞史密斯的團隊試圖回答這個問題。
為生存而戰
弗吉尼亞州福爾斯徹奇的美國魚類和野生動物管理局濱鳥保護計劃的國家濱鳥協調員布拉德·安德烈斯說,迫切需要了解不同的威脅和干擾如何影響濱鳥的生存——無論是加拿大北極地區的雪雁、阿拉斯加和俄羅斯的昆蟲數量,還是熱帶和中緯度地區沿海發展造成的覓食地和補給站的破壞。研究人員正在建立模型,以查明最大的危險,並幫助管理者制定最有效的保護措施。“但這是一個需要大量資料的系統,”安德烈斯說。“因此,在我們獲得資訊來源之前,很難做到這一點。”
範吉爾斯也強調需要找到導致數量下降的機制,他預計考慮到北極地區前所未有的變暖速度,情況會進一步惡化。“對於紅腹濱鷸來說,沒有出路——它們已經位於世界的北部邊緣,”範吉爾斯說,他預測由於變暖和營養失配,許多紅腹濱鷸亞種將在未來 50 年內崩潰。
目前,這些濱鳥又回到了陽光明媚的南方,棲息在通常與遊客、蝦農和獵人共享的海灘和溼地。勞施和史密斯已經掛起了他們的防水褲,回到了他們的辦公桌前,正在制定計劃,為他們明年六月再次在北極追蹤濱鳥的營地和飛機做準備。
其中一個優先事項是派遣一個尋巢小組前往哈德遜灣西北部的查爾斯王子島,該島在 1990 年代最後一次調查時,濱鳥數量眾多。勞施和史密斯在七月下旬飛到那裡,為研究營地尋找地點,當他們的飛機降落時,他們發現了一種他們不希望看到的物種,史密斯說:“這個島上到處都是繁殖的鵝。”
本文經許可轉載,並於 2017 年 1 月 4 日首次發表。
