極端天氣對極地動物生活的影響

2020-11-22 天極網資訊

供圖:Brage Hansen

在北歐的斯皮次卑爾根島上,這一個冬天顯得有些不同尋常。往年常見的馴鹿幾乎看不到,反倒是時常能見到倒斃在雪中的馴鹿屍體。圍繞這些屍體的是數量眾多的北極狐,它們大快朵頤之時可能想不到這些美餐和前不久降下的雨水有關,更不會預見到一年之後它們自己也將遭受和馴鹿類似的命運。

氣候波動究竟對動物有多大的影響,一直是一個熱議的話題。顯然天氣會影響到植物的生長,吃植物的動物也會受影響,但是這種影響能一路傳播到整個生態系統裡的所有動物嗎?畢竟動物對環境變化也是有應對和調節能力的。假如生態系統自身能夠調節並應對這樣的變化,也許有些動物就幾乎不會受影響。

不過,來自挪威科學技術大學保護生物中心的布拉格·漢森(Brage Hansen)等人發現,在一個較簡單的極地生物群落裡,極端天氣決定了所有的脊椎動物數量,而且這些數字的波動都是協同的。看來,面對這樣的天氣,生態系統並沒能起到緩衝的作用。他們的研究發表在今天的《科學》雜誌上。

他們選擇了位於北緯78度的斯瓦爾巴德群島中的斯皮次卑爾根島上生物作為研究對象,在冬天這裡只有三種食草動物:斯瓦爾巴德馴鹿、斯瓦爾巴德巖雷鳥,還有北歐田鼠。它們有一種共同的捕食者:北極狐。影響它們數量變化的主要事件是一種特殊的天氣——「雪上雨」。有時天氣突然會短暫回暖,導致地面上還是厚厚的積雪、天上卻下起了雨,雨滴打下來就會讓原本疏鬆的雪變成一層冰。這層冰不但讓馴鹿很難刨開雪層找到植被,對巖雷鳥和田鼠也會產生巨大的影響,導致這個冬天和來年春天,三者的數量都將急劇下跌。

但是,北極狐的數量卻不會下降,雖然可吃的巖雷鳥和田鼠變少了,但大批死亡的馴鹿屍體卻是豐盛的美餐。因此接下來的半年裡北極狐有充足的食物可吃,反而使得它們大批繁殖。

生命中有著許多故事的北極狐(不過據採訪者Ent說,它也許只是被同伴薅 [hāo] 了一爪……)供圖:Brage Hansen

斯皮次卑爾根島上的馴鹿屍體。供圖:Brage Hansen

斯皮次卑爾根島上的馴鹿屍體。供圖:Brage Hansen

不幸的是,好日子總會到頭的。到了第二年的冬天,幾乎沒有馴鹿屍體還剩下了,而活著的動物無論是馴鹿、巖雷鳥還是田鼠,數目都沒有恢復。結果就是狐狸剛剛繁殖完就面臨食物短缺,數量一下子又掉下來了。

文章第一作者布拉格·漢森(Brage Hansen)在接受果殼網採訪時說,斯瓦爾巴德的生態系統比較特殊,因為它缺乏專一性的捕食者,也缺乏旅鼠這樣周期性嚙齒類。北極狐在斯瓦爾巴德群島沒有專一的獵食對象,但受馴鹿屍體量的影響很大。目前不清楚這能否外推到其他的生態系統,但是許多其它生態系統裡也觀測到了動物數量的異常變化, 猜測很可能與雪的狀態有關。

極端的雪上雨事件在斯瓦爾巴德之外的大部分北極圈並不常見,但是這樣的事件和快速變暖的極地氣候關聯很密切,布拉格警告說,冬季氣候變化和極端天氣可能對整個北極圈的生態穩定都有影響。先前的研究表明這種事件可以破壞植被、殺死土壤微生物,但更嚴重的後果可能是影響到整個生物群落裡的所有物種。比如島上的食草動物死亡會影響捕食者的數量,而捕食者又會反過來影響遷徙途中路過此地或在此度夏的生物,比如很多海鳥。

布拉格·漢森在對地表的雪和冰進行測量。本文所有圖片及多媒體資料均由研究者提供。

布拉格·漢森騎著雪上摩託在斯皮次卑爾根島上行駛的視頻。你能看到馴鹿在哪裡嗎?

作者:科普中國責任編輯:天極科普君)

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