微小追蹤器如何揭開萬鳥神秘生活面紗
早在鳥類學家盧卡斯·貝里根利用技術探尋鳥類在全球的遷徙路線以前,他就在自家周邊開啓了觀鳥之旅。
大概 10 歲的時候,只要他在新斯科舍省聽到新的鳥鳴,就會去尋找那隻鳥。
14 歲時,他前往新斯科舍省西南海岸邊上的邦波蒂奇島的一個偏僻站點,學習給鳥系環的方法。
15 歲時,他在島上得到了一份季節性的工作,每天早上走鳥類普查路線,還給鳥系環。
上大學時,他沒離家多遠,在阿卡迪亞大學就讀,主修的是生物學。
2016 年,他留在那兒攻讀碩士,還使用了一個叫Motus的野生動物追蹤系統來研究斯溫森畫眉的行爲,這個系統是 2014 年推出的。
Motus 在拉丁語裡意思是運動,它是一個運用自動無線電遙測技術追蹤小型飛行動物的國際網絡。
實地研究人員給鳥類、蝙蝠,甚至像蜻蜓、蝴蝶這類飛行昆蟲身上放置微小的靠太陽能或者電池供電的無線電發射器。
這些標籤重量僅有 1/200 盎司,而且只有當標籤重量小於任何動物體重的 3%時纔會放置,所以不會對動物造成傷害。
從 2014 年起,和 Motus 合作的研究人員已經給近 400 個物種的差不多 50000 只動物貼上了標籤。
Motus 在全球 34 個國家安裝了超過 2000 個接收裝置。
據貝里根講,接收器的價格在 3000 美元到 15000 美元之間,最遠能探測到 9 英里外的動物,不過探測範圍取決於地形,因爲像山脈這類地貌會形成阻礙。
任何人都能在該系統的儀表板上獲取這些數據。
到目前爲止,Motus 已經被納入 200 多項研究中。例如,研究人員利用它發現,安大略省南部只有約 40%的剛會飛的家燕能夠存活下來進行遷徙。而且史密森尼的研究人員藉助 Motus發現,密歇根州的一些柯特蘭鶯在交配季節進行了此前未知的長途飛行。隨着野生動物追蹤系統的擴展,它正在改變人們對鳥類、蝙蝠和昆蟲的發現——同時連接研究人員並建立社區。“Motus 基本上不僅是一個科學和技術平臺,也是一個推廣項目,”貝里根說。“主要目標是成爲一個全球研究網絡,提供關鍵信息以幫助保護小型飛行動物。”
貝里根在完成碩士學位後,於 2018 年加入了加拿大鳥類協會,如今是 Motus 大西洋地區的項目協調員和技術專家。
你能跟我講講 Motus 的一些最酷的發現嗎?
我喜歡查看完整漂亮的個體軌跡,因爲通常情況下,對於單個動物,你只會得到幾次檢測。在查看安大略省的岸燕棲息地網絡時,你可以發現,“哦,有些岸燕晚上實際上會去與它們幼崽不同的棲息地,”而且成年燕經常會交替。我們不知道爲什麼,但它們會四處遊蕩,在夜間飛行一百多公里到不同的地方。
我們所看到的是一些稀奇古怪的東西。我們差不多將其稱作研究的新前沿,因爲我們以前從未能夠單獨觀察這些動物的活動。我們只是看到了以前不可能看到的這些行爲。
然後,我發現往返遷徙是最有趣的。比如說夜鷹飛到中美洲之後又飛回來。
還有一份在史密森尼的出版物,總結了我參與的一篇論文,研究即將開始遷徙的動物的出發時刻。它表明,在我們研究的許多不同物種中,大多數鳥類在日落後大約一小時的時間窗口內開始遷徙。這跟圍繞這個主題的許多理論相符合,因爲我們認爲鳥類在那個時候校準它們的羅盤,例如觀察日落的偏振光。有了 Motus 數據,很容易判斷一隻鳥何時在飛行,因爲當鳥飛行時,標籤的信號強度會突然增強。
爲什麼 Motus 很重要?
我們對鳥類的繁殖地瞭解很多。我們對鳥類的越冬地瞭解很多。但我們對遷徙瞭解不多,不知道鳥類在其生命週期的這個最後前沿階段在做什麼。研究表明,在遷徙期間,死亡率幾乎高達 15 倍。[編者注:而這個2024 年的研究表明,在某些物種中可能高達 20 倍。]
我們正處在這個關鍵階段,過去 50 年裡,北美的鳥類數量減少了三分之一。這時候,氣候變化一直在加速,棲息地的喪失也同時在增加。我們真得從昨天就開始,去弄明白遷徙是如何受到影響的。在我們能夠說明氣候變化如何影響鳥類之前,我們首先需要知道鳥類的行爲基線。
Motus 通過允許我們研究這些小動物來幫助做到這一點。這是唯一真正能讓我們大規模地對這麼多不同種類的物種展開研究的工具。
您提到了有關鳥類數量大幅下降的統計數據,即自 70 年代起,北美鳥類的數量減少了三分之一。
是的,所以問題在於:Motus 如何能被用作一種保護工具?我們現在需要弄清楚導致這些數量下降的原因。我們對很多情況有相當不錯的瞭解,比如人類居住侵佔重要棲息地、昆蟲數量減少,以及氣候變化致使遷徙變得更危險。但我們仍然不太清楚在遷徙過程中那些最關鍵的影響點在哪裡。
我們有相關的理論,但實際上還沒有證據。而這正是 Motus 能夠發揮很大作用的地方。
我在攻讀碩士學位時所研究的一件事,其他人針對不同物種也進行了研究,那就是觀察鳥類在遇到遷徙障礙時的決策。當鳥類必須穿越海洋、海灣之類的地方時,就會出現遷徙障礙。如果你觀察鳥類到達新斯科舍省南端時的情況,它們有一個選擇。它們要麼飛越緬因灣繼續向南飛,要麼向北飛幾百公里,走陸路或穿越較短的海洋。我們真的不知道哪些個體選擇了哪條路線。我們猜測幼鳥更可能選擇更安全的路線,因爲它們經驗不足,但我們也不確定。
另外一點是:鳥類在城市環境周圍的行爲是怎樣的?它們是避開這些環境還是被其吸引?根據雷達研究,有一些證據表明它們被吸引,但雷達無法讓您追蹤單個動物。
最後,Motus 被用於的另一個重要應用是觀察哪些是動物重要的中途停留地點。這些是動物在遷徙過程中花費最多時間的地方,不一定是在飛行,而是在休息、覓食和尋找庇護所。對於濱鳥來說,這一直是一個重點,觀察那些對它們最重要的覓食棲息地——沿海地區。我們也剛剛開始研究鳴禽做出的中途停留決定。鳴禽可能在更廣泛的區域中途停留,因爲它們的棲息地分佈更廣,所以要確定對它們最重要的區域要困難得多。
同樣,我們可以使用 Motus 來查看鳥類在遷徙路徑中最集中時間或最緩慢的地方。當您標記了 5 萬隻動物時,這就能爲您提供大量的數據以供使用。
那麼,沿着同樣的思路,實時保護決策又如何呢?例如,Motus 能否幫助大城市的建築物知道何時在夜間關燈,以免干擾候鳥遷徙?
我們目前還未達到這種程度。這無疑是一個已經被探討過的想法。它類似於在有大量動物遷徙時關閉風力渦輪機的這種想法。如果類似的事情要生效,它最好與其他技術結合使用,比如對個體的衛星跟蹤、使用雷達,或者使用跟蹤或檢測夜間飛行叫聲的聲學記錄單元。
我認爲目前,雷達是這類事情的主要應用案例,但所有這些技術仍有很大的改進空間。主要的困難在於模型的整合。這需要花費大量時間,但正在進行中。希望有一天我們能有類似的成果。
您現在擁有34 個國家的 2000 個接收站和 2400 多名合作者。就數量而言,也許甚至到 2030 年,您對該網絡的最終目標是什麼?
我們預計到 2030 年,這個數字將會翻一番。我們需要做的衆多事情之一是弄清楚如何填補網絡中的那些主要空缺。目前,我們已經有了很多容易的地方,那裡有願意並準備好提供工作和所需資金來設立站點的人。
現在,我們更多地關注那些更難做到這一點的地區。那是在加拿大北部、諸如落基山脈和安第斯山脈之類的山脈,以及拉丁美洲的諸多地區。還有其他一些我們不太關注的地區,但我們在歐洲和澳大利亞有合作者。在有需要的地方,我們會支持他們,但總體而言,我們的雄心壯志主要集中在美洲。
您是否有下一步打算用 Motus 做的重大舉措?
我們想要一個用於海上風力監測的研究工具。鳥類與海上風力渦輪機相互作用的方式目前還不太明晰。
這主要是爲了給瀕危物種創建碰撞風險模型,評估這些物種在什麼地方以及什麼時候最爲脆弱。比如笛鴴、玫瑰燕鷗、紅腹濱鷸。
在這方面已經做了一些工作,我們正在進一步推進。
我們對在加拿大的業務擴張感到十分興奮。在未來五年內,我們將在加拿大設立 300 個站點,這可是一項艱鉅的任務。
過去幾年,與加拿大北部的原住民羣體合作一直是我的工作重點,旨在幫助社區建立監測其區域內動物的能力。我們還爲他們提供了一些有關如何部署標籤的培訓工具。
對於那些想通過某種方式參與 Motus 的人,您會給出什麼樣的建議?
我們經常收到人們詢問這類事情的請求。肯定有 幾種他們能夠參與的方式, 這最終取決於他們的技能所在、時間安排以及所能提供的東西。
首先,瞭解我們能夠在哪裡設置站點總歸是有幫助的。
比如說,我們可能不會在您的物業上或者您告知我們的地方設置站點,不過我們想了解儘可能多的地方,因而我們有不少工作要做。
如果您想通過某種方式參與研究,我們把所有的 Motus 網絡劃分成協調區域,人們可以和當地協調員取得聯繫。在 motus.org/collaborative 。
然後是捐贈。設立一個站點是需要資金投入的。如果您想在您所在地區的某個地方設立一個站點,您可以聯繫當地的合作伙伴並進行捐贈,或者直接向加拿大鳥類協會捐贈,我們會非常樂意把這些資金用於設立站點或者安裝更多標籤。
Motus 對於學校、博物館和動物園而言是一個極具價值的工具,能夠讓它們知曉其所在社區上空有哪些飛過。正因如此,我們已和數個不同的機構展開合作,協助在它們的建築物上設立站點。並且我們會舉辦活動,和社區成員探討他們在鳥類方面的興趣點,以便我們確保在他們所重視的動物身上安裝發射器。任何人都可以在我們的網站上看到有哪些動物飛過。
還有一個教育平臺,我們在幾年前整合了一些供教師使用的練習,以及一堆教師材料。可以在motus.org/education找到。它介紹了 Motus 的工作原理以及如何將其用於保護的相關不同內容。