这两天,已经半只脚跨入春天的吉林,突然来了一波倒春寒,下起了大雪。有网友在家里拍到本应该北归的大雁正在大雪中往南飞,戏称:“吉林开春失败,大雁骂骂咧咧又回去了”。
不过,认真来讲,这些北归的大雁倒不一定是直接往南回家,也有可能是想要绕路绕开这段极端天气。
近几年极端天气时间越来越多,不过我们人类现在面临的气候变化,对于迁徙的候鸟又有什么具体的影响呢?
候鸟为何迁徙?生命的本能与无奈
要回答以上的问题,还得先搞明白一个问题:候鸟为什么要迁徙呢?飞来飞去不累吗?
就像视频中的“大雁”,每年春秋两季,他们都要进行自然界最宏大的周期性生命运动。鸟类迁徙指的是鸟类随着季节变化进行的,方向确定的,有规律的和长距离的迁居活动。
迁飞的雁群 ©️ 刘洁芸
全球的一万多种鸟类,其中有近一半的鸟类物种具有迁徙习性。鸟类迁徙届,也有不少震惊世界的壮举:比如能够连续飞行超过8天跨越太平洋,单程超过上万公里的斑尾塍鹬;拥有世界上最长迁徙距离记录的北极燕鸥,每年往返于北极和南极之间等。
曾经的世界记录保持者斑尾塍鹬E7和他的迁徙路线
迁徙是一项非常耗费能量和体力,且危险重重的活动,那为什么候鸟还必须要迁徙呢?究其成因,其实有非常复杂的假说,和历史上的冰川和演化都有关系。简化一点来说,大致可以用温度、食物和繁殖驱动三个外部因素来解释。
当冬季来临,一些鸟类为了避寒就需要往南寻找更暖和的栖息地。冬季降温带来的另一个问题是食物资源的短缺,比如对于水鸟来说,水面结冰就是一个很大的障碍,他们需要往南寻找不结冰的水面栖息,不结冰的水面不仅为他们提供栖息功能,更有他们所需要的食物资源。一些海鸟的迁徙,也是在追逐食物资源的运动规律中形成的。
从北方飞来上海崇明东滩越冬的小天鹅和雁鸭 ©️ 刘洁芸
如果南方暖和又有吃的,那为什么候鸟不一直留在南方(越冬地)呢?当春季来临,北方迅速进入夏天,温度上升,让植物复苏,昆虫出蛰,候鸟飞往的就是这样食物资源高度爆发的繁殖地。繁殖期有着更高的能量消耗,让候鸟追逐着丰富而集中的食物而来。
Golden Plover阿拉斯加繁殖鸟宝宝,图源网络,侵删
同时北方可能还有更少的天敌和更小的竞争压力,更长的日照时间也延长了觅食和活动的时间,作为繁殖地真是好处多多。很多迁徙候鸟的亚成年因为没有繁殖需求,在繁殖季节就可能不选择飞到繁殖地,比如一些未成年不参加繁殖的黑脸琵鹭就不会飞到北方而是飞往一个离越冬地更近的合适栖息地度过夏天。
在崇明东滩度夏第一年,不参加繁殖的黑脸琵鹭 ©️刘洁芸
气候变化的三重绞索:候鸟的生死困局
近些年来,我们也在亲身经历和体会到气候变化的威力,气温上升只是气候变化的一面,其带来的连锁反应,包括但不限于极端天气事件的增加(暴雨、干旱、极端高温、台风等),冰川融化,海平面上升等等现象。相信这几年大家都很熟悉了。对于候鸟来说,气候变化有三重套索,每一根都套紧了候鸟的脖子。
2022年异常炎热的夏天在小岛上繁殖的普通燕鸥 ©️WWF
1. 升温:打乱迁徙的“生物钟”
长期的演化让自然里的各个物种,像齿轮一样环环相扣。比如很多鸟类,雏鸟孵出的时间刚好和其食物资源(如昆虫)的爆发期重合,这样能够保证雏鸟更好的发育和生存。但气候变化导致的温度上升,会让植被和昆虫等更早地到达爆发期,而鸟类因为进化迭代需要更长的时间,所以它们并不能跟上这一快速变化,从而导致繁殖周期和食物资源周期产生错位,降低繁殖的成功率。
打包昆虫准备回去喂孩子的栗头鹟莺 ©️刘洁芸
一些迁徙候鸟的迁徙时间已经被气候变化所改变:2019年发表的一项针对北美洲鸟类的大尺度研究表明,鸟类的春季迁徙高峰期均已经提前,并和温度正相关。在一项以中国北方的家燕为研究对象的研究,发现在三分之二以上的繁殖地,家燕春季始见日和植被返青始期都呈提前趋势。
一窝住在屋檐下的家燕宝宝 ©️刘洁芸
在对于气候变化导致的物候错位上,不同的鸟类适应程度并不相同。长距离迁徙的鸟类因为离繁殖地的距离更远,越冬地和繁殖地的气候可能存在很大差异,让它们很难感知到繁殖地的物候变化,更难做出适应性的调整。
长距离迁徙的鸻鹬类 ©️刘洁芸
2. 极端天气:难以预估的“死亡陷阱”
提早到达繁殖地是候鸟适应气候变化的一种表现,但这一适应也可能因为“倒春寒”导致更灾难的效果,而这种反常的极端天气事件在近年来也有增加的趋势。比如我们刚开头提到的因为暴雪而折返的大雁,他们可能需要花费更多的能量绕过极端天气区域到达繁殖地,或者临时折返并寻找合适栖息地“避避风头“,这些都会让他们在本身挑战就很大的迁徙途中面临更大风险,大大增加死亡率。即使顺利到达,也要忍受繁殖地因为突然降温导致的结冰、寒冷和食物资源短缺的问题。
暴雨中努力修高巢试图保护自己的蛋,最终没有成功
©️ WWF
气候变化导致的干旱,山火,风暴,台风等极端天气事件的增加,都会给鸟类本就艰难的生活带来更多不可预测的死亡陷阱。
3. 栖息地巨变:链条上的“连接点“在减少
气候变化还可能通过改变栖息地影响鸟类,而候鸟因为生活史需要依赖于不同的栖息地,如栖息地、越冬地、中途停歇地等,其中一个栖息地的缺失就可能造成候鸟整条迁徙路线的断裂,导致整个种群数量的急剧下降。
候鸟迁徙路线
全球气温的升高,让鸟类向两极或者高海拔移动。一项针对两种在北极繁殖的黑尾塍鹬亚种的研究揭示,根据模型预测,2070年两个亚种的繁殖地都将北移,且面积只有现在的16%和11%。而一项针对中国的1070种鸟类研究预测,到2070年,其中的240多种鸟类将失去其部分分布地,大部分物种的分布地都会往北或高海拔地区移动,必然会导致现有规划的保护地无法适应未来的分布趋势。
黑尾塍鹬 ©️韦宝玉
进化能否跑赢气候变化?
如前文所述,一些候鸟的迁徙时间、分布区域等都在因为气候变化而进行改变,那是否这就证明了候鸟在逐渐适应气候变化呢?一项针对北美鸟类的研究表明,鸟类的繁殖物候周期依然晚于当地植被的物候周期,且这一时间的错位会降低鸟类的繁殖产出。长距离迁徙的鸟类相比短距离迁徙和留鸟的错位更长,显然,鸟类的进化速度还不能跑赢现在的气候变化速度。
高飞的候鸟是否能跑得赢升温呢?©️刘洁芸
考虑到我们现在的气候变化速度,这一现象就不难理解了。根据IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)的报告估算,当前全球平均温度升高的速度也许是近百万年中最剧烈变化的10倍以上,可见鸟类基因的突变速率和进化速度是很难匹配现在的环境剧变的。
1850年至2023年全球年平均温度距平
(相对于1850-1900年)。数据来自六个数据集。(copyright:WMO)
说到底,也许很多人并不在意候鸟会在全球变暖的世界下发生什么,毕竟自己才是人类最关注的主题。但别忘了,候鸟是生态的“哨兵”,在如此巨变下,人类又将何去何从?
本文作者 刘洁芸
资深“鸟人”,复旦大学生物系本科,瑞典乌普萨拉(uppsala)大学生态与保护生物学专业硕士。
编辑、排版:范鹏
审核:王倩