科研人員正在鳥腿上系識別標籤。圖片來源:Malkolm Boothroyd
在加拿大北部南安普頓島,4名生物學家持槍走下一架直升機。他們一邊警惕地掃視地平線留意著北極熊,一邊穿著高筒防水靴開始在延伸至哈德遜灣冰封海岸的苔原凍土地帶跋涉。
直升機每小時的使用價格近2000美元,研究人員在地面上僅有90分鐘的時間計算在北極圈附近荒野上覓食的海鳥數量。遷徙對這些鳥兒來說成本同樣高。磯鷸、啄木鳥和紅腹濱鷸都是從熱帶和南半球的遙遠地方飛到這裡。它們每年都要進行這種史詩般的往返遷徙,一些鳥兒一生中飛行的距離超過月地之間的距離。
然而,這些鳥兒不能逃脫飛行路上的威脅。自1973年以來,北美的海鳥數量估計平均下降了70%,其中那些在北極繁育的物種遭受的打擊最大。這種數量下降對全世界的海鳥物種來說都非常普遍。野生動物保護機構和科學家警告,如果不採取行動,一些物種可能會滅絕。研究人員還表示,現在了解北極環境正在如何改變鳥類的繁育和生存比以往都更加迫切。
銳減的海鳥
加拿大國家野生動物研究中心科學家Paul Smith走出島上的大本營,就像走出矽谷的實驗室——除了肩上扛著一桿槍。現在,Smith負責東海灣——運行時間最長的北極海鳥研究營地之一 ——12平方公裡範圍內的一些研究項目。他還是加拿大和美國合作的一個名為北極地區和國際海鳥監測項目(北極 PRISM)的共同領導人。該項目於2002年啟動,已經向從阿拉斯加到加拿大東部巴芬島等2000多個地點派遣了人員,以觀察在北美北極地區繁育的26種海鳥物種。Smith及其加拿大共同領導人Jennie Rausch的研究覆蓋了北極中部和東部,且第一輪大規模PRISM調查即將完成。
對鳥類和生物學家來說,這都是個非常短暫的季節。距離樹木生長線以北數百公裡的東海灣研究場每年6月就會煥發出生氣,十多種海鳥在那裡交配,並發出爭奪領地的鳴叫聲。其中包括類似知更鳥大小的來自南美洲最南端的紅腹濱鷸,若干種珩科鳥和鷸,還有在拉丁美洲和南美洲過冬的翻石鷸。
一些海鳥通過4條主要遷徙路徑飛往北美和歐亞大陸,但很多物種正處於威脅之中。由美國、加拿大和墨西哥聯合公布的《2016年北美鳥類狀態報告》描述了40多年來海鳥數量的大幅下降。紅腹濱鷸在多個大陸均受到威脅。在加拿大基地繁育的一個紅腹濱鷸亞種自20世紀80年代以來數量已經下降了75%,其在加拿大已被列為瀕危物種。該亞種的主要威脅據認為來自南部3000公裡的地方。在它們從南美遷徙而來的過程中,這些鳥會在德拉華灣停下來食用馬蹄蟹產的富含能量的卵。研究人員表示,由於馬蹄蟹被過度捕撈,導致這些鳥兒失去了所需要的食物。
在其他情況下,氣候變化還可能是主要的問題。但就東海灣的海鳥數量下降來說,Smith表示,「還有比氣候變化更加直接的威脅」。雪雁是他高度懷疑的對象。它們的數量在北美呈現爆炸式增長,導致哈德遜灣的海濱溼地退化,那裡是數以百萬計的遷徙海鳥的另一個加油站。而且,雪雁還出現在海鳥的繁育領地內,它們會破壞海鳥用來保護巢穴的草。Smith說,可能更具威脅性的是,雪雁會引來以海鳥蛋和幼鳥為食的狐狸和其他捕食者。
隱藏的鳥巢
2016年6月末的一天,生物學家Lisa Kennedy在調查東海灣研究基地時發出警告。「小心你的腳!」她一面說一面扶住一塊更大的巖石,以防弄碎一隻珩科鳥帶有斑點的蛋。Kennedy是特倫特大學的博士後,去年夏季他帶領6人團隊到處尋找鳥巢。
這些生物學家每天在苔原和融池中跋涉10~15公裡,搜尋和監測鳥巢。他們還花費了大量時間一動不動地躺在潮溼的地上等待被驚嚇的海鳥返巢。有時,他們還會花費數天時間定位十分隱蔽的鳥巢:一些鳥在地面上挖出了杯狀的圓形巢穴,一些鳥則是把地上的草、苔蘚和奇怪的羽毛堆在一起築巢。
研究人員測量了這些鳥和鳥蛋的重量,並做了記錄,同時讓鳥窩處於監測之下。他們還給很多鳥貼上了閃亮的標籤:在腿上系標籤或是在羽翼豐滿的背上粘貼珍珠大小的納米標籤。「你得非常小心,別把自己粘在鳥兒的身上。」Kennedy說,她拿著一個納米標籤貼在一隻半蹼濱鷸身上直到膠水凝固。
隨後,這些鳥兒被放飛了,標籤上毛髮一樣的觸鬚會釋放出電子脈衝,並被營地小屋上的接收站捕捉到。這是運動跟蹤系統的一部分,這個由大約300個接收塔構成的網絡正在南北美洲繼續擴張。這種納米標籤重量不足0.3克,可被體型最小的海鳥及其幼鳥負荷。當海鳥位於接收站15公裡範圍內時,它們的信號會被捕捉到。
Smith在他的電腦上曾觀測到紅腹濱鷸在3天內從美國海岸的德拉華灣飛到北極。「當它們撞擊接收塔時,會發出『叮叮叮』的聲音。」他說。
在動物王國中,海鳥的遷徙路程最遠。一隻腿上繫著B95號標籤的紅腹濱鷸20多年來一直在從南美洲最南端到北極圈內的漫長旅途上遷徙。
Smith團隊在北極使用的納米標籤正在幫助填補這場「超級馬拉松」的細節。納米標籤對於繁育地來說也極有價值,因為它們確保Smith團隊監測成鳥在巢穴內停留多長時間,剛孵化的幼鳥會走多遠覓食昆蟲,這是受到雪雁影響的多個變量中的兩個。築巢繁育的海鳥會防止食草雪雁破壞鳥巢,保護它們的卵和幼鳥免遭狐狸和其他捕食鳥類的攻擊。
為飛行而戰
維吉尼亞州美國魚類和野生動物服務署海鳥保護計劃國家海鳥協調官Brad Andres說,目前迫切需要了解不同的威脅和擾亂會如何影響海鳥的生存,包括加拿大極地雪雁、阿拉斯加以及俄羅斯昆蟲猖獗和熱帶及中緯度地區沿海開發導致的能量補給被切斷等。研究人員正在建造模型精確描述最大的危險,並幫助管理人員開發最有效的保護措施。「但這是個對數據要求極高的系統。」Andres說,「所以除非我們擁有信息來源,否則將很難開展。」
荷蘭皇家海洋研究所生態學家、研究俄羅斯北極圈繁育的涉水紅腹濱鷸的Jan van Gils 也強調了找到驅動海鳥數量下降機制的迫切性,考慮到北極史無前例的變暖速率,他認為未來這一數量下降還會更加嚴重。「對於鷸來說,它們處於全球最北端,已經無路可逃。」van Gils說,他預測很多鷸的亞種未來50年可能會因為氣候變暖和營養不匹配而衰落。
現在,海鳥已經回歸到沐浴著陽光的南半球,棲息在飽受遊客、捕蝦者和狩獵者侵擾的海濱和溼地。Rausch和Smith已經掛起了他們的高筒水靴回到了書桌前,為今年6月再一次到北極駐營紮寨、用飛機調查海鳥做計劃。
其中的一大要事是向哈德遜灣西北部的查爾斯王子島派遣搜尋鳥巢的人員,該島在20世紀90年代考察時有著各種各樣的海鳥。Rausch和Smith 曾在2016年7月末飛到那裡為研究營地選址,然而當飛機著陸時,他們看到了一種不希望看到的物種,Smith說:「島上遍地是正在繁育的雪雁。」(晉楠編譯)
《中國科學報》 (2017-02-07 第3版 國際)
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