美国东部迁徙鸟类正在努力适应气候变化

陆地和候鸟的地理分布正在以不同的方式发生变化。
A male Indigo Bunting (Passerina cyanea) perches atop a sunflower.
一只雄性靛蓝彩鹀(Passerina cyanea)栖息在向日葵顶端。近几十年来,北美许多鸟类的数量有所减少。Steve Rushing

科学家们于5月26日在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上报告称,与那些冬季留在原地的鸟类相比,候鸟可能更容易受到气候变化的影响。研究人员发现,自20世纪70年代以来,北美的留鸟的活动范围已向温暖的北方地区扩张,而候鸟的繁殖地则在缩小。

博伊西州立大学生物科学教授朱莉·希思(Julie Heath)表示,这项新论文“表明迁徙或越冬期间发生的事件可能会产生持续影响,从而限制或促成对气候变化的反应”。希思并未参与此项研究。

近几十年来,北美许多鸟类的数量有所减少。去年秋天发表在《科学》(Science)杂志上的一项研究发现,自1970年以来,成年鸟类数量已减少近30亿,其中候鸟受到的影响尤为严重。栖息地丧失是造成这一下降的主要原因,尽管农药以及流浪猫和户外猫等其他威胁也在对鸟类造成损害。

然而,虽然气候变化并非主因,但新发现表明它可能充当“威胁放大器”,犹他州立大学(Utah State University)生态学助理教授、新研究的合著者克拉克·拉欣(Clark Rushing)说。“这些已经面临栖息地丧失和其他威胁的物种,如果难以改变繁殖地,将来将更难适应不断变化的环境。”

他和他的同事分析了1972年至2015年期间,由志愿者观鸟者为美国地质调查局(United States Geological Survey)年度北美繁殖鸟类调查(North American Breeding Bird Survey)收集的数据。研究人员重点研究了32个物种,这些物种的整个繁殖地都位于调查范围之内。其中包括卡罗莱纳鹪鹩(Carolina wrens)和簇绒山雀(tufted titmice)等留鸟,以及靛蓝彩鹀(indigo buntings)、兜帽莺(hooded warblers)和其他在中美洲、加勒比地区和南美洲越冬的鸟类。科学家们经常利用这项调查来研究过去50年来鸟类数量的变化情况。对于这项新研究,拉欣和他的团队更关注鸟类的出没地点以及它们的分布是否随时间变化。

他们发现,在43年的时间里,常年留在原地或仅进行短距离迁徙的鸟类,它们的活动范围边界向北推进了约半个纬度(约35英里)。相比之下,长距离候鸟的活动总区域变小,它们的繁殖地的南界向北推移。

研究人员在分析中仅包含北美东半部的鸟类。

“我们特意选择了一组具有相似栖息地偏好的物种,”拉欣说。如果栖息地破坏迫使鸟类改变其分布范围,研究人员会期望在他们研究的所有物种中看到类似的模式。候鸟和留鸟的反应截然不同,这表明有其他因素在驱动它们的行为。

随着过去半个世纪大陆变暖,科学家们发现蝴蝶、鸟类和其他一些动物正在 venturing into new territory。拉欣说:“对于留鸟来说,这种缓慢而稳定的向北行进——这正是我们在气候变化下所预测的——让我们有信心认为这些鸟类正在对气候变化作出反应。”

候鸟反应如此不同可能与其春季迁徙的时间有关,他说。当温带地区的冬季消退时,会出现一片新鲜的绿叶——以及幼鸟赖以生存的毛毛虫和其他富含营养的昆虫。迟到的鸟会错过这场盛宴,可能无法喂养所有后代。

“春天越来越早,但有人担心候鸟跟不上这种变化,”拉欣说。“如果它们出现的时机和以前一样,那么当它们到达繁殖地时,它们就会感到措手不及。”

希思说,另一方面,留鸟在春天开始时就在那里。“它们可以感知到环境中的信号。”希思也研究过气候变化如何影响候鸟的栖息地。“留鸟可能能够留在它们南方的繁殖地,因为它们可以提前繁殖季节的时间,以赶上更早到来的春天。”

候鸟没有向新的北方领地迁徙的原因可能是离冬季家园的距离太远。“它们可能已经接近了它们能够迁徙并成功完成迁徙以成功繁殖的极限,”拉欣说。气候变化可能通过减少中美洲和加勒比地区的降雨量而加剧了这个问题。“如果冬天干旱,鸟类就更难找到食物并积累脂肪和能量储备来开始这些史诗般的、长达数千英里的春季迁徙。”

未来,拉欣和他的同事们计划研究北美西部或其他地区的鸟类是否也在对其地理分布进行类似的调整。他说,美国西部山区的鸟类可能面临与东部同类不同的气候变化影响,因此它们可能不会以完全相同的方式改变其分布范围。

 

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Kate Baggaley

特约撰稿人,科学

Kate Baggaley自2017年以来一直定期为《大众科学》撰稿。她经常报道自然、气候和COVID-19大流行,但也报道了科学的许多其他方面,包括太空、古生物学和健康。她对鸟类、深海生物以及各种美丽的爬行动物情有独钟。


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