每年春天,候鳥從南美洲和中美洲前往美國大陸繁殖。但它們確切的到達時間每年春天都不一樣。美國國家航空暨太空總署所主持的一項發表在《美國氣象學會公報》( Bulletin of the American Meteorological Society )上的研究中,科學家們將這種變化與遠在數千英里以外的大規模氣候模式聯繫了起來。
候鳥能夠控制害蟲、為植物授粉、為其他野生動物提供食物,從而維護生態系統。土地管理人員對這些鳥類目前的遷徙模式以及未來由於氣候變化可能形成的遷徙模式瞭解得越多,他們就能更好地指導他們的工作,保護這些鳥類、恢復和保護它們的棲息地。
科學家們分析了美國國家海洋暨大氣總署[1]改進型氣象雷達系統[2] (由覆蓋美國大陸的 143 個雷達站組成的網路) 23 年來收集的鳥類遷徙資料,以確定每年春天鳥類到達時間的變化。他們首先發現美國可以分為東部和西部兩個地區,每個地區的鳥類到達時間都有不同的變化模式。
東部地區包括西經 102 度以東的所有地區,在美國,這條線平分了北達科他州,並一直延伸到德克薩斯州。西部地區包括該線以西的所有地區。
美國的鳥類遷徙是在四個「飛行路線」或主要遷徙路線的背景下進行監測的,其中兩個在美國東部,兩個在美國西部。新的研究深入研究了美國東西部對環境的不同影響,這些影響會影響環境信號出現的時間,比如溫度和天氣模式,這些信號會促使鳥類沿著它們的飛行路線飛行。
「我們的方法並沒有取代『飛行路線』,而是引入了一種不同的地理框架,反映了大陸範圍內鳥類遷徙的年際變化,」馬里蘭州格林貝爾特 NASA 高達德太空飛行中心的科學家、該研究的主要作者 Amin Dezfuli 說。「這個框架有助於我們更好地理解氣候模式如何影響大範圍的鳥類遷徙和遷徙變異性。」
為了確定在這些新確定的區域中,是什麼導致了鳥類遷徙的變化,科學團隊分析了這兩個區域的氣象和氣候模型資料。他們發現,西部地區的變化與鄰近海洋(太平洋)的區域空氣和海洋表面溫度密切相關。例如, 2005 年該地區高於平均水準的氣溫導致鳥類比平均水準更早到達。
此外,他們發現東部地區的變化與被稱為羅斯貝波的大規模大氣擾動有更強的聯繫。羅斯貝波的形成是由於地球的自轉和地理位置。它們使熱帶地區的暖空氣向極地轉移,也使極地冷空氣向低緯度地區轉移。它們可能長達數千英里並從東向西流動,進而影響天氣和氣候模式。
Dezfuli 說:「利用氣候資料,我們能夠將鳥類的遷徙模式,尤其是美國東部地區的鳥類遷徙模式,歸因於羅斯貝波[3]。羅斯貝波可以在數千公里外的熱帶太平洋觸發,並一路傳播到美國,提供了我們與這些鳥類遷徙模式相關聯的氣候條件。」
由於羅斯貝波的水準長度可以和國家本身一樣長,西部的波峰給該地區造成溫暖的溫度的同時,東部的低壓槽給東部地區造成較低的溫度和風暴。這最終影響了這兩個地區的鳥類遷徙。
科羅拉多州立大學的生物學家、研究合著者 Kyle Horton 說:「瞭解遷徙的時間對我們全面理解遷徙系統至關重要。這項研究為這一認識增加了一個新的重要維度,突出了遷移系統與周邊或更遙遠的大氣環流的相互聯繫。」
Dezfuli 現在正在研究這些結果如何在未來進行應用。
Dezfuli 說:「既然我們已經在氣候變化和鳥類遷徙模式之間建立了基於特定區域的聯繫,我們接下來可以預測未來氣候情景下遷徙模式的潛在變化。」
科學家和其他利益相關者對氣候變化對鳥類遷徙的影響瞭解得越多,他們就能越好地保護這些鳥類和它們賴以生存的棲息地。
參考來源:
[1]美國國家海洋暨大氣總署
[2]NEXRAD
[3]羅斯貝波
[4]Climate Patterns Thousands of Miles Away Affect US Bird Migration | NASA
候鳥對於生態系統很重要,能有這樣的發現真是太好嘞