鳥類可以向我們透露自然災害的風聲嗎?
五年前,法國海軍軍官傑羅姆·查登正在收聽一個廣播節目,講的是斑尾鷸的非凡之旅,這種鳥兒可以在紐西蘭和阿拉斯加之間遷徙 14000 公里。 在東南亞和法屬波利尼西亞擔任救援行動協調員的工作期間,查登比大多數人更清楚這次旅程會有多麼危險,因為兇猛的風暴經常肆虐太平洋島嶼地區。
圖 1:Kivi Kuaka 專案的研究人員正在標記各種太平洋鳥類,希望這些鳥兒可以向我們揭示它們探測和應對危險風暴及海嘯的能力差異。
然而,不知為何,斑尾鷸卻總可以毫髮無損地穿過這片危險區域。 查登想知道,學習斑尾鷸橫渡太平洋的技巧是否可以説明沿海社區規避災難。 追蹤鳥類可以幫助我們拯救生命嗎?
今年 1 月份,來自法國國家自然歷史博物館的一個團隊(主要由法國國防部資助)開始了一項旨在測試查登想法的實驗。 國家自然歷史博物館的鳥類學家弗雷德里克·吉蓋帶領一支研究人員團隊,啟動了一個名為 “Kivi Kuaka” 的專案。 他們為五個物種的56隻鳥兒綁定了最先進的動物追蹤技術。 法國海軍將團隊送至法屬波利尼西亞的偏遠環礁和島嶼,科學家在那裡用ICARUS跟蹤技術附上標籤。 標籤可以把鳥類的位置傳輸至國際空間站,進而由國際空間站將數據反饋給地球上的科學家,以便科學家在鳥類覓食、遷徙和休息過程中跟蹤它們,同時等待觀察這些鳥類是如何應對自然災害的。
Kivi Kuaka 項目的重點在於鳥類聽見次聲的能力。 人類無法聽到這種低頻聲音,但研究人員認為,鳥類十分有可能就是利用次聲信號來感知風暴和海嘯的。 次聲有無數來源,從雷擊到噴氣發動機引擎再到犀牛如歌一般的聲音等等。 甚至地球本身也會發出持續的次聲。 儘管很少測量,但眾所周知,海嘯也會產生次聲,而且這些次聲傳播速度比海嘯巨浪的速度更快,為在海嘯來襲之前探測海嘯提供了一個潛在的視窗。
有證據表明,鳥類通過聆聽次聲來躲避風暴。 在 2014 年的一項研究中,科學家們在美國中部和東南部跟蹤了金翅蟲森鶯的一次特殊的遷徙。 這次遷徙被記錄為「撤離遷徙」,當時這些鳥兒飛行 1500 公里以躲避龍捲風的襲擊。 這場龍捲風在當時曾造成35人死亡和超過10億美元的損失。 但是,科學家們發現,金翅蟲森鶯在任何惡劣天氣來襲前至少 24 小時就開始撤離,這讓科學家們開始猜想,金翅蟲森鶯可能從 400 多公裡外就聽到了風暴系統。
另一方面,鳥類可以躲避海嘯的想法,主要基於 2004 年印度洋海嘯的軼事證據。 當時,倖存者稱,鳥類在致命海嘯來襲前夕就已經開始向內陸移動。 吉蓋說,從進化的角度來看,這樣的想法不無道理。 因為在海嘯中倖存下來的鳥類繁殖成功的幾率更大。
如果 Kivi Kuaka 專案中的鳥兒可以感知到太平洋風暴或海嘯產生的次聲,科學家猜測這些鳥兒也會改變飛行路線規避危險。 吉蓋說,跟蹤這種行為,並學習識別針對海嘯的鳥類行動(如果存在的話),或許可以幫助團隊開發早期預警系統。
對於 Kivi Kuaka 團隊而言,海嘯是主要的研究興趣;衛星和計算機模型已經可以準確預測颶風和颱風。 但產生次聲的風暴是一個較為有用的測試,因為風暴比海嘯更常見。 吉蓋說,如果他們標記的鳥兒可以從遠處躲避風暴,這將提供進一步的證據,表明鳥類可以充當海嘯哨兵。
還團隊計劃在整個太平洋再標記數百隻鳥兒,為潛在的海嘯做好準備。 吉蓋說:「我覺得,如果有一個海浪越過島嶼,我們應該可以從不同位置的不同物種身上獲得數據,以查看是否存在一些趨同行為。 可以肯定地說,這值得我們繼續標記和開發本地系統來更好地分析這些鳥類行為。 ”
圖 2: 鳥類學家費雷德里克·吉蓋說,即便 Kivi Kuaka 項目最終不能得出一個預測危險海嘯的新方法,它仍然可以提供關於太平洋生態的寶貴資訊。
美國國家海洋和大氣管理局太平洋海嘯預警中心和太平洋海洋環境實驗室前負責人、海嘯科學家埃迪·伯納德為海嘯預測貢獻過不少想法。 他認為,海嘯預警技術的真正希望在於他曾協助開發的、如今已經遍佈海岸線的系統——深海海嘯評估和報告 (DART)。 該系統依賴一個固定在海底的高度敏感的壓力感測器,該感測器可以與海面浮標和衛星進行通信 。 DART 可以檢測小至一釐米的海嘯波差異。 伯納德稱,這種水平的靈敏度可以解決困擾過去海嘯預報技術多年的誤報問題。
伯納德十分看好 Kivi Kuaka 團隊的研究。 他說:「我唯一想說的是,不要過分強調這個專案的海嘯預警作用。 “他指出,除了檢測的重要性之外,評估海浪的大小也很關鍵,因為大多數海嘯危害不大,而誤報也會造成經濟損失,同時侵蝕公眾信任。
吉蓋坦言,這個想法尚無人涉足。 他說:「我如今所處的職業生涯階段可以允許我冒這樣的風險。 “即使開發基於鳥類的海嘯早期預警系統的努力失敗了,這個專案依然可以説明科學家保護鳥類,並協助法國國防部更好地在太平洋地區實現緩解氣候變化、保護生物多樣性的使命。 從這個意義上來說,這項研究已經取得了成果。 吉蓋說,他們第一季的追蹤數據顯示,夏威夷是他們標記的鳥兒的一個重要踏腳石,這是在海平面不斷上升以及未來不確定的情況下爆出這些物種的一個有用線索。