科学家们对北极动物的运动模式进行了30年的追踪——这是他们的发现

北极动物运动的时间间隔覆盖

对北极的动物来说,生活是一种平衡。季节信号,如春天温暖的温度或秋天凉爽的温度,告诉动物何时迁徙,何时交配,何时何地寻找食物。捕食者和猎物,鸟类和哺乳动物都遵循这一自然规律,仅仅几天或几周的整体变化就可能对这些动物和生态系统产生未知的影响。

根据最近发表在《科学》杂志上的一项新研究,这些季节性的变化已经开始了——尽管这种变化在物种和种群之间有所不同科学这部分是由美国国家航空航天局北极脆弱性实验(见上图)。研究人员分析了来自北极动物运动档案馆(AAMA)的数据,该档案馆收集了从1991年至今追踪近100个物种的200多项研究的数据,并结合了美国宇航局的温度、降雨、降雪和地形数据。他们发现北极动物的运动模式正在以不同的方式改变,这可能会破坏整个生态系统。

北极狐戴着卫星定位项圈

一只戴着卫星定位项圈的北极狐嘴里叼着一颗蛋奔跑。图片来源:Dominique Bertaeux Bylot,魁北克大学a Rimouski

“北极出现了更多气候变化的极端迹象,”哥伦布俄亥俄州立大学(Ohio State University)教授、环境工程师吉尔·博勒(Gil Bohrer)说。海冰在减少,降雨和降雪在改变,而且北极苔原的一些地方正在变绿,另一些地方则变成了棕色。“北极动物正在对这些变化作出反应,它们反应迅速,而这种反应是不平等的,”Bohrer说。

该团队集中研究了三个例子:一项关于老鹰迁徙的长期研究,一项关于北美驯鹿数量的大规模研究,以及一项针对几种捕食者和被捕食物种的多物种研究。

北极动物的运动时间间隔

这个时间间隔显示了一年中不同动物的运动模式(颜色表示不同的动物类型)。动物在北极的迁徙具有很强的季节性,因为各种物种和种群为了寻找食物、合适的温度以及交配和养育后代的地方而四处迁徙。资料来源:罗兰·凯斯/北卡罗来纳州自然科学博物馆/戴维森等人。

在对老鹰的研究中,研究人员基于美国国家海洋和大气管理局(NOAA) 1991年至2019年收集的数据,分析了老鹰何时离开越冬地向北飞行度过夏季。平均而言,移民开始的时间每年提前半天——这种变化加起来超过25年,导致了近两周的迁移。Bohrer说:“基本上,气候变化促使他们早早地向北迁移。”成年鹰的这种变化比幼鹰更明显,这表明幼鹰可能错过了交配季节,或者成年鹰可能在食物来源之前到达了夏季的栖息地。

研究人员发布鹰

研究人员给几只鹰贴上标签,跟踪它们的运动,然后释放它们。资料来源:布莱恩·Bedrosian /提顿猛禽中心

然而,研究人员不知道这些变化是对不同的动物物种、种群或个体有利还是有害。例如,在对驯鹿的研究中,某些驯鹿种群似乎正在适应环境的变化。Bohrer说,我们可能会看到一些物种、个体和种群受益于气候变化,而另一些则受到气候变化的伤害。他说:“但是我们看到的变化表明,正在发生重大的变化。

一般来说,驯鹿在秋天交配,在冬天怀孕,在食物充足的春天抚养幼崽;这个时间表与环境模式紧密协调。研究小组分析了5个驯鹿种群,发现生活在北极的驯鹿种群(由于气候变化,北极的事物变化得更快)更早地繁衍后代,以适应环境的变化,这表明这些种群正在适应气候变化。然而,南部北美驯鹿种群正在经历不那么迅速的环境变化,他们的后代在他们通常的时间。繁殖后代的时间也受到种群居住范围的提高的影响。高程信息来自ArcticDEM这是一个公私合作的项目,用于创建数字高程模型,部分资金由美国宇航局提供。

驯鹿对气候变化的适应性反应

这是北美驯鹿种群对气候变化作出适应性反应的第一个迹象。资料来源:凯尔·乔利/国家公园管理局

最后,研究人员利用美国兽医学协会(AAMA)数据库中的几项研究数据,弄清楚各种捕食者和猎物物种——黑熊、灰熊、驯鹿、驼鹿和狼——是如何受到高温和降水增加的影响的。温度数据以及以雨雪形式出现的降水数据来自美国宇航局每日地面天气及气候摘要或Daymet。

不同物种的迁移趋势差异很大:一些物种在夏季气温较高时迁移更多,而另一些物种迁移更少,驼鹿和狼在冬季降雪较多时迁移更少,夏雨增加似乎没有改变任何物种的迁移模式。但总的来说,捕食物种对气候变化的反应似乎与被捕食物种不同。这就导致了捕食者和猎物之间的不匹配。为了确定这种不匹配的影响,研究人员将需要继续监测这些种群。

Bohrer说:“本应紧密协调的生态系统正越来越不正常。”

参考:“生态观点从三十年的动物运动跟踪在改变北极”莎拉·c·戴维森,吉尔·波尔,以利以谢Gurarie,斯科特•LaPoint彼得·j·马奥尼娜塔莉·t·Boelman 1月美国h . Eitel劳拉·r·Prugh李a . Vierling Jyoti Jennewein,艾玛·格里尔Ophelie Couriot, Allicia p·凯利,阿扬j . h . Meddens露丝y奥利弗,罗兰·凯威凯斯基马丁,托马斯Aarvak,约书亚·t·阿克曼,何塞·a·阿尔维斯艾琳Bayne,布赖恩•Bedrosian·l·Belant安德鲁·m·Berdahl艾丽西亚·m·柏林,多米尼克•Berteaux Joel Bety Dmitrijs·博伊科特拉维斯l .繁荣,布丽姬特l . Borg,斯坦·Boutin w·肖恩·博伊德,凯恩新娘,维克多n . Bulyuk斯蒂芬•布朗库尔特·k·伯纳姆,大卫•卡伯特迈克尔•Casazza凯瑟琳·克里斯蒂埃里卡·h·克雷格,亮丽人生e·戴维斯,特蕾西·戴维森,多米尼克Demma,克里斯托弗·r·DeSorbo安德鲁·迪克森罗伯特•多梅内克Gotz伊奇霍恩说,凯尔·艾略特,约瑟夫·r·埃文森Klaus-Michael挂式,史蒂文·h·弗格森沃尔夫冈•菲德勒Aaron Fisk杰罗姆堡垒,阿拉斯泰尔•因特网马克·r·富勒Stefan Garthe Gilles附近,格兰特·吉尔克莱斯特,切赫Glazov,凯莉·e·格雷,大卫•Gremillet拉里·格里芬Michael t . Hallworth Autumn-Lynn哈里森,冬青l . Hennin j .马克Hipfner詹姆斯·a·约翰逊,詹姆斯•霍德森凯尔乔利,金伯利琼斯,托德·e·Katzner杰夫·w·基德,艾莉c .骑士,迈克尔·n·Kochert安德里亚·Kolzsch赫尔穆特•Kruckenberg本杰明·j·Lagasse桑德拉赖,让Lamarre,理查德·b·Lanctot尼古拉斯·c·拉特a . David m .莱瑟姆Christopher j . Latty James p . Lawler Don-Jean Leandri-Breton, Hansoo李,斯蒂芬·b·刘易斯,奥利弗·p·爱Jesper马德森,马克Maftei马克·l·马洛里巴克Mangipane,米哈伊尔•y Markovets彼得·p·马拉丽贝卡·麦奎尔,艾米丽·a·麦金农,卡罗尔·l·麦金太尔特里西娅a . Miller桑德穆南,通μ,格哈德·j·d·m·Muskens Janet Ng克里l·尼科尔森把JosteinØ起居室,科里奥,帕特里夏·a·欧文,Allison帕特森,Aevar彼得森,波克罗夫斯基伊凡,卢克·l·鲍威尔,鲁伊-普列托,佩特拉Quillfeldt,珍妮Rausch Kelsey拉塞尔,莎拉·t·Saalfeld Hans Schekkerman乔尔污物,菲利普Schwemmer,戴尔·r·Seip亚当•Shreading莫妮卡席尔瓦,布莱恩·w·史密斯,史密斯弗莱彻,杰夫·p·史密斯,凯瑟琳·r·s·斯奈尔亚历山大sokolv, Vasiliy sokolv,戴安娜V Solovyeva,马修Sorum,格里戈里·Tertitski, j . f . Therrien Kasper Thorup, t·李Tibbitts Ingrid教授布莱恩·d·Uher-Koch罗布·s . a . van Bemmelen Steven van Wilgenburg安德鲁·l·冯·Duyke杰西·l·沃森布莱恩·d·瓦特,朱迪·a·威廉姆斯,马修·t·威尔逊,詹姆斯·r·赖特,迈克尔·a·耶茨(David j . Yurkowski RamunasŽydelis,马克Hebblewhite, 2020年11月6日,科学
DOI: 10.1126 / science.abb7080

1评论科学家们对北极动物的运动模式进行了30年的追踪,这是他们的发现。

  1. 还好那些动物不识字,不然他们会被吓坏的!

    想象一下它们是如何在更新世的波动中存活下来的…

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