美國國家海洋和大氣管理局的科學(xué)家使用機(jī)器學(xué)習(xí)和動物追蹤數(shù)據(jù),理解太平洋頂級捕食者因海洋熱浪事件而產(chǎn)生變化的情況。他們發(fā)現(xiàn),有些物種棲息地幾乎完全喪失。圖為兩頭被追蹤的藍(lán)鯨在蒙特雷灣游泳。圖片來源:艾略特·哈森/《自然·通訊》

高溫是熱浪的結(jié)果,熱浪是高溫的成因。這對互為因果關(guān)系的存在,對人類十分不友好,對社會經(jīng)濟(jì)也有著深遠(yuǎn)影響。根據(jù)《自然·人類行為》稍早時(shí)間發(fā)表的一篇論文,氣溫特別高的幾周,恰恰與家庭糧食不安全程度較高相關(guān),這或是由于高溫天氣會破壞作物、減少收成,又或是因?yàn)樘貏e炎熱的時(shí)期,人們無法工作從而沒有收入。

在人們“汗如雨下”的同時(shí),高溫和熱浪也影響著更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)——城市、野外、海洋中的動物們。科學(xué)家正在嘗試調(diào)查分析多物種在氣候變化下長期分布和短期反應(yīng),從而提高積極管理社會生態(tài)的能力。

熱浪造成海洋捕食者“搬遷”

《自然·通訊》5日發(fā)表的一項(xiàng)研究建模了4次近期太平洋東北部熱浪對14種頂級捕食者分布的影響。

美國國家海洋和大氣管理局的科學(xué)家此次使用機(jī)器學(xué)習(xí)和動物追蹤數(shù)據(jù),理解太平洋頂級捕食者因海洋熱浪事件而產(chǎn)生變化的情況。團(tuán)隊(duì)建模了14種海洋捕食者(包括鯊魚、哺乳動物、海鳥、海龜和金槍魚)的分布響應(yīng),他們發(fā)現(xiàn),有些物種棲息地幾乎完全喪失,如2015年熱浪中的藍(lán)鰭金槍魚和大青鯊;而有些物種的棲息地增加了兩倍,如2019年熱浪中的加州海獅和象海豹;某些物種跨越了管轄邊界,其中美國是海洋熱浪期間物種流入最多的國家。

這可能導(dǎo)致新的管理風(fēng)險(xiǎn)和責(zé)任,但也可能帶來新的經(jīng)濟(jì)機(jī)遇。例如,在2014年和2015年熱浪事件期間,長鰭、藍(lán)鰭和黃鰭金槍魚的棲息地就從墨西哥轉(zhuǎn)向了美國。

在海洋中,熱浪還會造成一系列影響,包括珊瑚白化、物種取代和種群變化。但有意思的是,《自然》上周發(fā)表的一項(xiàng)研究顯示,海洋熱浪對底棲魚生物量的影響卻十分有限。雖然一些海底物種的生物量會在熱浪后顯著減少,但這不是規(guī)律而是例外,整體底棲魚類生物量受到的影響微乎其微。為何海洋熱浪對某些物種的影響會小于其他物種?這一現(xiàn)象目前依然令人困惑。

變暖讓城市野生動物“生活艱難”

海洋的頂級捕食者分布出現(xiàn)了明顯變化,在陸地上,氣候變化則加劇了城鎮(zhèn)化對本地野生動物的影響。4日發(fā)表在《自然·生態(tài)與演化》的這一結(jié)果,是基于分布在北美20座城市不同地點(diǎn)的相機(jī)陷阱的數(shù)據(jù)得出的。

城市野生動物是生存在城市環(huán)境中卻未經(jīng)過馴養(yǎng)的動物。美國亞利桑那州立大學(xué)團(tuán)隊(duì)利用725個(gè)相機(jī)陷阱的數(shù)據(jù),評估了這些哺乳動物群落的組成以及每個(gè)物種的相對占有率。這些相機(jī)陷阱遍及美國的芝加哥、洛杉磯、亞特蘭大和奧斯汀以及加拿大的埃德蒙頓。

科學(xué)家從這些影像中鑒定出了37種本地哺乳動物物種,包括黑熊、花栗鼠、美洲獅和白尾鹿。他們發(fā)現(xiàn),物種占有率和多樣性,與氣候更暖、植被更少的城市呈顯著的負(fù)相關(guān)性。比如,佛羅里達(dá)州的桑福德市比其他氣候相似的城市擁有更多的綠色植被,該城市就比植被更少的菲尼克斯市更支持多樣性豐富的哺乳動物群落。

總之,當(dāng)人類和寵物尚能躲進(jìn)房間享受陰涼甚至空調(diào)時(shí),大部分本地野生動物要么依賴城市植被,要么在熱浪炙烤中默默承受著一切。

氣變讓帝企鵝“離家出走”

去年,由于南極洲冬季海冰范圍創(chuàng)歷史新低,帝企鵝的繁殖受到了災(zāi)難性影響。衛(wèi)星圖像顯示,帝企鵝逃離了它們在別林斯高晉海的幾乎所有繁殖地,只留下了其中一個(gè)。

這是過去13年里在該地區(qū)首次觀察到帝企鵝的地區(qū)性繁殖失敗,也是南極暖化對帝企鵝群體生存能力直接影響的首批證據(jù)之一。雖然如海鳥生態(tài)學(xué)家安妮·舒迷德特所言,這次單一事件“不至于讓整個(gè)物種滅絕”,但對于這些繁殖地來說,這一事件已經(jīng)過了臨界點(diǎn)。

氣候變化是關(guān)鍵原因。《通訊·地球與環(huán)境》發(fā)表的這項(xiàng)研究認(rèn)為,繁殖完全失敗,是這一地區(qū)因氣候變暖造成前所未有的海冰損失的直接后果。

海冰專家們對北極的研究已經(jīng)證明海冰可以恢復(fù),辦法就是扭轉(zhuǎn)氣候變暖。目前還不知這種方法對南極是否同樣適用,但“希望是存在的”。 (記者 張夢然)