2015年秋天，從北極南遷的候鳥，可以在加州7000英畝新的臨時棲息濕地歇歇腳了。這片濕地由收割幾周后稻田淺水浸沒而來，是一項集大眾科學、環(huán)保組織和陸地衛(wèi)星影像于一體的成果。后者是一個美國航空航天局和美國地質(zhì)調(diào)查局的合作項目。
“歸鳥”項目(The BirdReturns program)由美國自然保護協(xié)會發(fā)起，專為每年數(shù)百萬的水鳥，如鷸和鸻，由阿拉斯加和加拿大的夏季繁殖加州、墨西哥、中美洲和南美洲冬棲地的途中提供“臨時棲息地”。這條遷徙路線被稱做“太平洋遷飛路線”(Pacific Flyway)。起因是路線沿途能為鳥類提供美味昆蟲的濕地越來越少，而昆蟲則能為鳥類長途飛行補充所需能量。
問題在于，加州中央谷地逾90%的天然濕地因開發(fā)、農(nóng)業(yè)和其它用地變更而消失，美國自然保護協(xié)會加州候鳥計劃首席科學家馬克•雷諾茲說。該組織項目的合作包括點藍科學保護組織(Point Blue Conservation Science)和康奈爾鳥類實驗室。
“我們的難點在于如何幫助野生動物建立一年中只用到幾個星期或幾個月的棲息場所，”雷諾茲說，“我們很早以前就開始尋找可利用的空間數(shù)據(jù)。”
加州中央谷地的一塊稻田被淺水浸沒，作為“歸鳥”計劃的一部分為遷徙的水鳥提供棲息和覓食場所。照片來自：保羅•斯布雷卡，美國自然保護協(xié)會
臨時棲息地
解決方案涉及大數(shù)據(jù)，望遠鏡和稻田?？的螤桒B類實驗室的eBird項目的數(shù)據(jù)采集來自全國觀鳥人士的實地觀測數(shù)據(jù)，包括種類和日期?？的螤柎髮W用美國宇航局近期的撥款創(chuàng)建了計算機模型來分析這些信息，并和陸地衛(wèi)星以及NASA的Terra和Aqua衛(wèi)星的中分辨率成像光譜儀所得的衛(wèi)星遙感影像相結合。
依靠這些模型，它們能夠了解鳥類在春秋兩季遷徙途中，位于中央谷地的聚集區(qū)域，同時估算出遷徙的候鳥數(shù)量。
“當初的挑戰(zhàn)是深入了解棲息現(xiàn)狀，讓模型預測是否有侯鳥到來，”雷諾茲說。他的一些同事一直通過陸地衛(wèi)星的影像找出何時何地有積水，以此來協(xié)助候鳥的普查。
馬修•瑞特是非營利科學保護機構“點藍”的定量生態(tài)學家，總部位于加州佩塔魯馬。他開發(fā)的模型基于陸地衛(wèi)星影像，能對棲息地進行分類。他的團隊為“歸鳥”項目分析了2000-2011年間的1500張陸地衛(wèi)星影像，和陸衛(wèi)8在2013年升空后的更多影像。他們對所有未被云霧遮蓋的區(qū)域，根據(jù)是否有地表水作出歸類。
“我們可以說出一年中可用棲息場所的變化規(guī)律以及每年的時間變化，”瑞特說。
通過匹配從陸地衛(wèi)星得到的地表水出現(xiàn)的位置和時間，與從eBird項目得到的候鳥遷徙路線和時間，“歸鳥”項目便能找出候鳥可覓食的鍵地點。此時，農(nóng)民便可發(fā)揮作用。加州中部谷地的稻農(nóng)會在收割后灌溉稻田軟化殘株，以便來年清除。農(nóng)民通過反向拍賣，向自然保護協(xié)會出價，給出每英畝稻田淺浸的價格。“歸鳥”項目團隊進行比價，并與棲息地優(yōu)先程度進行比對后作出選擇，向農(nóng)民支付淺浸農(nóng)地兩周的費用。
2015年秋季，30位農(nóng)民對約7000英畝稻田進行了灌溉。這是第四輪拍賣。2014年春、2014年秋和2015年春的三次拍賣總共創(chuàng)建了大約30000英畝的臨時棲息地。2014年春天，團隊對參與農(nóng)地以及無水的管控農(nóng)地進行了調(diào)查。他們發(fā)現(xiàn)，超過50種不同種類的18萬多候鳥使用了10000英畝的臨時濕地，這是旱田上鳥類數(shù)量的30倍。
圖為長嘴鷸，是在歸鳥”項目淺浸稻田里覓食昆蟲的幾十種候鳥之一。照片來自：格雷格•哥萊特，美國自然保護協(xié)會
“這是一個相當驚人的成就，”雷諾茲說， “農(nóng)民的參與使得我們能夠以相對于購買或租用土地而言的極小和成本建立棲息地。”
水源標注
隨著加州干旱的持續(xù)，一些本州的野生動物保護區(qū)也在遭受干涸，這樣的項目變得更有價值。如果農(nóng)民們有水可以創(chuàng)建棲息地，這將彌補沿線其它的干旱區(qū)域。
陸地衛(wèi)星幾十年的免費土地覆蓋信息檔案經(jīng)常被用于棲息地和生物多樣性的研究，即將開始的陸星9使命的項目科學家杰夫•馬塞克說。由于尚在軌道運行的陸星7和陸星8每天捕捉到比之前的衛(wèi)星更多的影像，科學家們有更多的信息可以用來借鑒對那些一年中只在某些時間短暫出現(xiàn)的湖泊，河流和濕地進行研究。
“水源標注工作越來越多，”馬塞克說，“你可以對水資源的季節(jié)性作更詳盡的研究，比如那些湖泊何時儲水，何時干涸。”
“陸地衛(wèi)星和其他衛(wèi)星設備，如中分辨率成像光譜儀，提供了免費的衛(wèi)星影像。這些資源對觀察鳥類和其他動物受地貌變化影響的機制彌足珍貴。”瑞特說。
“隨著保護計劃的深入實施，我們正運用影像來判斷可以在哪些區(qū)域做優(yōu)先生態(tài)保護管理，哪些區(qū)域可以放手不管，”他說，“這對達成生態(tài)保護目標是個很有力的工具。”（來源|NASA中文）
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