过去三十年来，帝王蝶的数量一直在减少。这种标志性的蝴蝶在北美面临多种威胁，从除草剂到气候变化，但一直不清楚哪种威胁的破坏性最大。
然而，一项新研究表明，帝王蝶特别容易受到其春夏季繁殖地天气条件的影响。科学家们分析了来自美国、墨西哥和加拿大各地超过 18,000 个帝王蝶计数数据，这些数据跨越了 25 年。他们发现，在过去 15 年里，气候对东部帝王蝶种群的影响是其他变量（如除草剂使用）的近七倍。
这些发现可能对保护帝王蝶以及世界其他地区的昆虫具有意义，研究人员在 7 月 19 日的《自然生态与进化》杂志上报道。
由于栖息地破坏、杀虫剂使用和气候变化等人类活动，许多地区的昆虫种群数量正在减少。密歇根州立大学东兰辛分校生态、进化与行为项目主任、该研究的合著者 Elise Zipkin 表示：“人们喜爱帝王蝶，但这也有助于我们了解其他蝴蝶和传粉者可能如何应对气候变化。”她表示，他们在这项研究中使用的技术可以改编用于研究其他种类的昆虫。“昆虫在生态系统中扮演着非常重要的角色，因此了解它们如何受到影响以及我们可以采取什么措施至关重要。”
帝王蝶在北美有两个迁徙种群，它们被落基山脉分隔开。东部种群数量较大，但自 20 世纪 90 年代中期以来显著缩小；Zipkin 表示，最令人警醒的估计表明，帝王蝶的数量已骤减高达 80%。
科学家们一直难以区分导致这一下降的原因，部分原因是帝王蝶众所周知的复杂生命周期。每年，东部种群都要进行一次多代迁徙，行程至少数百英里。旅程始于二月下旬和三月，当时帝王蝶离开它们在墨西哥中部的越冬栖息地。这些蝴蝶在五月和六月在美国东南部繁殖并产生今年的第一代毛毛虫。这一代将于五月和六月迁徙到美国北部和加拿大南部，然后产生两到三代。最后一带将于八月下旬向南迁徙，最终聚集在墨西哥高海拔森林的密集栖息地。
解释帝王蝶生存困境的一个原因是马利筋的广泛消失，马利筋是唯一能寄养和喂养其幼虫的植物。在 90 年代中期，转基因作物被引入，这些作物能够抵抗草甘膦除草剂，导致除草剂在美中地区的使用量激增，在此过程中摧毁了大量的马利筋。
也有证据表明，帝王蝶在前往墨西哥的途中因疾病或不断变化的地貌而死亡，发达地区提供的可供迁徙昆虫汲取花蜜的植物越来越少。
科学家们还怀疑，在它们温暖季节的栖息地，气候变化正在对蝴蝶造成损害。Zipkin 表示：“昆虫需要非常特定的气候条件才能生存并从卵发育到成蝶阶段。”她和她的同事指出，在春夏季繁殖区南部，天气条件对帝王蝶和本地马利筋变得越来越不利。
为了解这些压力因素对东部帝王蝶种群影响的程度，Zipkin 和她的同事们利用了 1994 年至 2018 年间从墨西哥中部、中西部八个州和安大略省南部收集的帝王蝶种群调查数据。
研究小组将他们的分析分为两个时期：1994 年至 2003 年，以及 2004 年之后，此时蝴蝶种群记录已变得更加详细。研究人员还按季节分解了他们的估计。他们首先考察了每年二月至八月期间的帝王蝶种群，并将其与温度、降水量和除草剂使用等变量进行了比较。然后，研究人员考察了包括夏季种群数量和沿蝴蝶秋季迁徙路线的植被覆盖度在内的几个变量与冬季早期帝王蝶种群规模之间的紧密联系。
Zipkin 和她的同事们发现，春夏季繁殖地的天气条件最能解释 2004 年至 2018 年间帝王蝶种群数量的变化。在 1994 年至 2003 年期间，帝王蝶种群数量下降最快，在此期间，除草剂使用和天气条件似乎都对帝王蝶种群数量产生了影响。
Zipkin 表示：“除非有更多数据可用，否则无法确定导致该早期时期数量下降的原因。”
她和她的团队观察到，当春季繁殖地的天气条件接近平均水平，以及夏季栖息地北部和南部的气温不是太冷或太热时，帝王蝶往往会蓬勃发展。
作为下一步，研究人员正在研究气候变化可能如何影响不同地区蝴蝶的生存。
Zipkin 表示：“如果我们能弄清楚哪些地区更有可能适合帝王蝶生存，我们就可以将保护和（栖息地）恢复项目集中在那些地区。”
