2019年5月，當(dāng)颶風(fēng)“伊代”席卷莫桑比克戈龍戈薩國家公園時，自然界最致命的力量之一遇到了地球上技術(shù)最先進的野生動物園之一。普林斯頓大學(xué)的研究人員和來自世界各地的同事使用風(fēng)暴前使用的追蹤相機和動物追蹤設(shè)備記錄了影響。
哈莉·布朗說，由于攝像頭、GPS項圈和其他儀器組成的廣泛網(wǎng)絡(luò)，公園工作人員和野生動物生態(tài)學(xué)家有了“前所未有的機會”來收集風(fēng)暴如何影響公園以及動物如何反應(yīng)的每分鐘視圖。是普林斯頓大學(xué)生態(tài)與環(huán)境生物學(xué)系的博士后研究員，也是《自然》雜志上一篇有關(guān)颶風(fēng)影響的新論文的第一作者。
“這是第一項能夠跟蹤大型哺乳動物群落對自然災(zāi)害的實時反應(yīng)的研究，”自戈龍戈薩國家公園成立以來一直與該公園合作的EEB教授羅伯特·普林格爾(RobertPringle)說。
布朗現(xiàn)在是普林格爾實驗室的博士后研究員，當(dāng)時是愛達荷大學(xué)野生動物科學(xué)副教授、前普林斯頓博士后瑞安·朗的研究生。朗和普林格爾在《自然》雜志的新論文中分享了資深作者的榮譽。
“我們看著水位上漲，”布朗回憶道。“我們觀察了動物在颶風(fēng)過后幾小時、幾天和幾周內(nèi)的反應(yīng)：其中一些如何逃離洪水，而另一些則沒有。我們使用風(fēng)暴前、風(fēng)暴期間和風(fēng)暴后獲得的數(shù)據(jù)來創(chuàng)建，不僅僅是對這一事件的描述，而是更廣泛的期望，因此管理者可以更好地預(yù)測日益惡劣的天氣事件的影響。”
研究小組發(fā)現(xiàn)，生存的最佳預(yù)測因素是體型。體型與靈緹犬差不多大的小型奧瑞比(oribi)數(shù)量銳減了50%。大約一半稍大的蘆葦羚也死了。羚羊是可以佩戴GPS項圈的最小物種，它的8只項圈動物中有3只死亡(最小的雄性和兩只最小的雌性)，但總體數(shù)量只減少了4%。
GPS數(shù)據(jù)顯示，羚羊?qū)ふ疑角鹋逝?，其中包括高達16英尺(5米)、65英尺長(20米)的白蟻丘丘，這些丘陵在洪水中變成了島嶼。研究人員看到，一名幸存者從一個土堆跳到另一個土堆，快速穿過中間的洪水，然后在更高海拔的樹林中找到安全的地方。四種佩戴GPS項圈的最大食草動物——羚羊、捻角羚、黑貂和大象——沒有死亡。
公園里的哺乳動物體型大小不一，從在颶風(fēng)“伊代”之后失去一半種群的小型奧瑞比，到在風(fēng)暴及其后果中沒有造成死亡的大型大象。圖片來源：HallieBrown，普林斯頓大學(xué)
研究人員發(fā)現(xiàn)，體型也提供了二級保護。
布朗說：“體型較小的動物不僅無法超越水域，而且也無法緩沖之后的營養(yǎng)限制。”“由于洪水持續(xù)時間太長，殺死了很多草和低洼植被。較小的動物無法像大型動物那樣承受營養(yǎng)有限的時期，因為大型動物有更多的脂肪可以依靠。”
此前唯一一項關(guān)于颶風(fēng)對島嶼人口影響的研究著眼于巴哈馬群島的蜥蜴和蜘蛛，發(fā)現(xiàn)了非常相似的模式。布朗說：“我們發(fā)現(xiàn)的模式如何跨越分類學(xué)和地理界線，真是令人難以置信。”“它們在我們的陸地生態(tài)系統(tǒng)中似乎以同樣的方式發(fā)揮作用，包括地球上最大的哺乳動物，以及巴哈馬群島的這些微小的無脊椎動物和爬行動物。”
研究人員向其他野生動物管理者提出了兩個主要建議：在風(fēng)暴來臨之前將最小和生態(tài)上最脆弱的生物疏散到更安全的地區(qū)，并在風(fēng)暴之后提供補充飼料。一旦所有的草都被淹死，動物就會轉(zhuǎn)而以營養(yǎng)較差的灌木和樹皮為食，許多小生物就無法在這種飲食轉(zhuǎn)變中生存。
布朗說，公園里的少數(shù)食肉動物很好地度過了這場風(fēng)暴。野狗和豹子受益于將獵物集中在高地地區(qū)，而獅子的主要食物來源——疣豬——在高地停留了幾個月，但基本上沒有受到颶風(fēng)的影響。
研究團隊包括來自五個國家的機構(gòu)：普林斯頓大學(xué);愛達荷大學(xué)莫斯科分校;加州大學(xué)默塞德分校;蒙大拿州立大學(xué)博茲曼分校;耶魯大學(xué);佛羅里達州維納斯的阿奇博爾德生物站;不列顛哥倫比亞大學(xué)溫哥華分校;戈龍戈薩國家公園;肯特大學(xué);約翰內(nèi)斯堡威特沃特斯蘭德大學(xué);莫桑比克藍色協(xié)會(AssociaçãoAzulMoçambique)，位于莫桑比克馬普托。
這篇論文的其他普林斯頓作者是當(dāng)時的研究生馬特·哈欽森博士。2021年;賈斯汀·阿特金斯·貝克爾博士2020;阿瓊·波特博士2022年;以及當(dāng)時的NSF博士后研究員梅雷迪思·帕爾默(MeredithPalmer)。
布朗說：“對我來說，這篇論文最令人興奮的事情是從水文學(xué)到大型動物生態(tài)學(xué)的眾多研究小組之間令人難以置信的合作，創(chuàng)造了這一真正綜合的科學(xué)作品。”“最好的工作發(fā)生在協(xié)作項目中。”
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