科学家记录加州沙漠变化的壮志雄心

吉姆和卡罗尔·巴顿在加利福尼亚的死亡之谷捕捉长鼻子袋鼠和其他沙漠啮齿动物。资料来源:杰森·奥古尔尼克的《自然》

吉姆·巴顿用亮绿色的记号笔梳理了一只仓鼠毛茸茸的白色肚子，而他的妻子卡罗尔则小声对这只动物说:“我们正在让你变得更漂亮，朋克老鼠！”

一位退休的哺乳动物科学家巴顿正通过陷阱捕捉一些沙漠野生动物，然后将它们释放出来，这是一个雄心勃勃的研究项目的一部分。这项研究的目的是重新发起一项由著名生态学家约瑟夫·格林内尔于1908年至1939年进行的调查。被称为“野外记录之父”的格林内尔曾驾驶一辆汽车穿越加利福尼亚，记录鸟类和哺乳动物的数量。他的描述如此完美，以至于今天的研究人员仍然在比较当时和现在动物数量的密度和分布。

格林内尔的记录为研究人员探索城市化、农业、矿业和气候变化如何重塑加州生态系统提供了无与伦比的基线。这一次，由加州大学伯克利分校进行的格林内尔再调查项目探究了过去14年的情况，以了解当前的情况，从而集中于量化未来的生态变化。这项工作的最新阶段始于9月，重点是了解加利福尼亚快速变化的沙漠环境中中小型哺乳动物的数量。

“这是了解气候变化背景下正在发生的事情以及未来将会发生的事情的唯一途径。这就是格林内尔的研究项目正在做的。”科罗拉多州博尔德市未来地球可持续发展专家乔希·特克斯伯里说，“很难想象当你在锅里时，水是如何沸腾的。”

当格林内尔在20世纪初开始他的研究时，他对加利福尼亚不断变化的地理环境印象深刻，从雪山到干旱的沙漠再到多岩石的海岸。为了预测随着美国人向西迁移，该州不可避免的变化，他记录了大约700个地方的物种分布。他的团队在自然历史博物馆保存了超过100，000个标本，包括加州最后一只灰熊的头骨、74，000页野外记录和10，000张图像。

"未来的学生将能够获得加州动物学的原始记录."格林内尔在1910年写道，两年后他成为伯克利脊椎动物动物园的第一任主管。"然而，这一价值只有在许多年甚至一个世纪之后才能实现."

2003年，格林内尔的学术继任者开始重新追踪他对约塞米蒂国家公园的调查。五年后，他们报告说，自格林内尔时代以来，约塞米蒂的28种哺乳动物中有14种已经迁移到海拔更高的地方，平均海拔为500米。公园里的温度上升了大约3摄氏度后，这些动物开始向高海拔地区迁徙。因为约塞米蒂自1864年以来一直是一个保护区，研究人员得出结论，土地使用的变化不是物种转移的主要因素。

负责该项目的伯克利保护生物学家史蒂夫·贝辛格说，最近的调查结果不一致。“当我们观察加州更广泛的地区时，我们发现这些相关的反应要复杂得多。”他说，“一些物种正在向低海拔地区迁移，有些地区降雨量多，有些地区积水多。”

然而，越来越多的研究表明，在接下来的几十年里，随着他们面临更高的温度和更干旱的条件，沙漠动物的前景是暗淡的。今年7月，死亡谷的温度是2017年最高的，平均温度为41.9℃。

巴顿认为气候变化不会很快消灭许多沙漠动物。像格林内尔一样，他对动物适应极端天气的能力感到惊讶。例如，长鼻子的袋鼠从种子中提取水分，几乎不损失水分，因为它们的肾脏可以将尿液聚集成一种类似水晶的密度。这种啮齿动物的油性皮毛也能防止因出汗造成的水分流失。

尽管如此，巴顿仍然看到了变化的迹象。他还没有抓到扫帚尾森林鼠，这是格林内尔在他的笔记《死亡谷》中描述的一种非常多的动物。但是巴顿没有质疑这个物种的存在，因为在格林内尔时代和现代都有关于这个物种分布的可靠数据。然而，在20世纪70年代沙漠变暖加剧之前，这一物种的数量可能已经减少。

重新调查项目中的其他研究人员正在研究物种的新陈代谢以及它们在蒸发过程中损失的水分，以探索温度上升的程度以及环境中更多的干旱会对鸟类和哺乳动物造成多大的伤害。

理想情况下，科学家将能够使用新的数据来重新评估他们未来几十年的预测。但是这样的实地调查已经失宠了。巴顿凝视着地平线上的蓝山，说他不知道谁会取代他:很少有学生被培养成博物学家，博物馆和国家公园长期资金不足。"每个人都想知道自然是如何以及为什么变化的。"“但是很少有人做这种工作，”他说。(晋南编)