去年初夏，在紐約和華盛頓特區(qū)，暗淡的橙色地平線取代了藍(lán)色的天空，遮住了城市的天際線。就連正午的太陽(yáng)也被調(diào)到不祥的微弱光芒。北美西半部的人們對(duì)經(jīng)常伴隨著大火的可怕景象已經(jīng)太熟悉了。濃煙經(jīng)?；\罩著像博伊西和西雅圖這樣的城市。但2023年6月7日的早晨卻不同。煙霧季節(jié)已經(jīng)來(lái)到東方，比許多人以前見(jiàn)過(guò)的還要重。

但人類并不是唯一要應(yīng)對(duì)突如其來(lái)的煙霧及其對(duì)健康的影響的人。東北部的野生動(dòng)物，包括數(shù)百萬(wàn)只繁殖的鳥(niǎo)類，也感受到了這一點(diǎn)。新的研究表明，煙霧對(duì)鳥(niǎo)類的影響可能比我們想象的要大，在它們的筑巢季節(jié)和一生中都對(duì)它們有害。這些研究是對(duì)煙霧的新認(rèn)識(shí)的一部分，煙霧不僅是野火的副作用，而且本身就是對(duì)野生動(dòng)物和生態(tài)系統(tǒng)健康的威脅。

去年夏天，就在那具歷史意義的煙霧即將抵達(dá)新罕布什爾州的懷特山脈時(shí)，兩只小小的鳴禽正在筑巢。6月4日，一對(duì)黑喉藍(lán)鶯啄著藍(lán)背、黑面罩和亮白肚皮的鳥(niǎo)，完成了這個(gè)季節(jié)的筑巢。這個(gè)杯狀的結(jié)構(gòu)是由樹(shù)皮、松針和其他來(lái)自森林周?chē)牟牧辖ㄔ斓?。但就在這些小鳥(niǎo)的下一個(gè)生命周期即將開(kāi)始時(shí)，不尋常的事情發(fā)生了。雌企鵝開(kāi)始警覺(jué)地坐在巢里，好像在孵蛋。但是那里沒(méi)有雞蛋。她正在孵化一個(gè)空巢，旁邊有人在做筆記。

這些鶯并不是在任何樹(shù)林里筑巢，而是在哈伯德布魯克實(shí)驗(yàn)森林里筑巢，這是一個(gè)占地7800英畝的生態(tài)研究站，60多年來(lái)一直接待著來(lái)自多個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家和學(xué)生。哈伯德·布魯克在某些科學(xué)圈子里很有名，幾十年來(lái)進(jìn)行了大量的研究，但最著名的是20世紀(jì)60年代首次發(fā)現(xiàn)和研究酸雨的地方。這個(gè)巢穴被監(jiān)視的唯一原因是這對(duì)中的雄性之前被捕獲并在腿上做了彩色的標(biāo)記。一位名叫奧古斯特·戴維森-昂斯加德(August Davidson-onsgard)的學(xué)生注意到在這只被綁起來(lái)的鳥(niǎo)的領(lǐng)地上正在建造一個(gè)鳥(niǎo)巢，并開(kāi)始觀察它。戴維森-昂斯加德恰好為一位生態(tài)學(xué)家和自稱博物學(xué)家的人工作，他對(duì)鳥(niǎo)類生態(tài)學(xué)的細(xì)節(jié)有適當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)和興趣，認(rèn)識(shí)到這一觀察結(jié)果是多么不尋常，而且可能是多么重要。

生態(tài)學(xué)家薩拉·凱澤(Sara Kaiser)是史密森尼國(guó)家動(dòng)物園和保護(hù)生物學(xué)研究所(NZCBI)的研究助理，她在哈伯德領(lǐng)導(dǎo)康奈爾鳥(niǎo)類學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)地研究項(xiàng)目。當(dāng)戴維森-昂斯加德在凱澤下次訪問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)向她提起空巢孵化器時(shí)，它立即引起了她的注意。

對(duì)于正在繁殖的鳥(niǎo)來(lái)說(shuō)，筑巢永遠(yuǎn)是一場(chǎng)賭博。雌性黑喉藍(lán)鶯會(huì)連續(xù)12天坐在卵上，只會(huì)短暫離開(kāi)覓食。在這段時(shí)間里，它們更容易受到捕食者的攻擊，這些捕食者想要把鳥(niǎo)、鳥(niǎo)蛋或兩者都吃掉。如果沒(méi)有蛋和后代的回報(bào)來(lái)讓她留在巢里，從理論上講，這只鳥(niǎo)不應(yīng)該做出如此緊密地依附在巢里的投資。

“我說(shuō)，你知道，我以前從來(lái)沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)這樣的事情，”凱撒說(shuō)。她鼓勵(lì)她的學(xué)生繼續(xù)研究，在科學(xué)文獻(xiàn)中尋找鳥(niǎo)類像生了蛋一樣坐在空巢上的例子。他們?cè)跉W洲發(fā)現(xiàn)了11種鳥(niǎo)類的200多份記錄，顯示出這種奇怪的行為，其中80%以上的記錄中，作者指出環(huán)境污染是可能的原因。

研究人員不能肯定地說(shuō)，煙霧是否直接導(dǎo)致像鶯這樣筑巢的鳥(niǎo)類以這種特殊的方式失敗，但新的觀察和文獻(xiàn)綜述表明了一種潛在的聯(lián)系。凱澤和他在康奈爾大學(xué)和新西蘭鳥(niǎo)類研究所的同事們最近在《威爾遜鳥(niǎo)類學(xué)雜志》上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)，戴維森-昂斯加德是主要作者。這項(xiàng)研究是對(duì)這種特殊類型的巢失敗的第一次系統(tǒng)回顧。

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我們正處在一個(gè)巨型火災(zāi)的時(shí)代。火災(zāi)一直是西部生態(tài)的重要組成部分，但氣候變化和一個(gè)世紀(jì)的森林管理不善，擴(kuò)大了野火的規(guī)模和嚴(yán)重程度，超過(guò)了現(xiàn)代史上的任何時(shí)期。2020年的一項(xiàng)研究表明，在1950年至2019年期間，野火燒毀的平均面積幾乎增加了兩倍。到今年9月中旬，美國(guó)已經(jīng)有超過(guò)700萬(wàn)英畝的土地被燒毀。在過(guò)去十年中，這一數(shù)字每年有三次超過(guò)700萬(wàn)英畝。2023年，加拿大的火災(zāi)季節(jié)讓這些數(shù)字顯得微不足道。去年加拿大有4500萬(wàn)英畝的土地被燒毀，比整個(gè)佛羅里達(dá)州還要大的面積在一個(gè)季節(jié)里變成了煙霧。

野火煙霧中含有一氧化碳、二氧化硫甚至鉛等化學(xué)物質(zhì)。它還攜帶著被科學(xué)家稱為PM2.5的顆粒，這意味著它們的大小小于2.5微米，即1/400毫米，這使得它們具有致命性。因?yàn)樗鼈兎浅Ｐ?，這些顆?？梢糟@進(jìn)肺里最小的縫隙。發(fā)表在《柳葉刀》上的一項(xiàng)全球研究發(fā)現(xiàn)，2019年有400萬(wàn)人死于PM2.5污染，是2020年新冠肺炎死亡人數(shù)的兩倍多。

根據(jù)凱撒的說(shuō)法，對(duì)鳥(niǎo)類的影響可能更嚴(yán)重。

“這是因?yàn)樗鼈兊暮粑到y(tǒng)，”凱澤說(shuō)。“它們移動(dòng)大量空氣，比其他動(dòng)物的空氣量大得多。它們有非常高效的肺，所以任何含有這種顆粒物的空氣都可能對(duì)這些鳥(niǎo)類造成問(wèn)題?！?/p>

在干凈的空氣中，鳥(niǎo)類的肺已經(jīng)進(jìn)化得非常高效，但在煙霧彌漫的環(huán)境中，這種適應(yīng)能力卻不利于它們。

筑巢并不是鳥(niǎo)類唯一容易受到野火煙霧影響的時(shí)候。直到最近，煙霧季節(jié)很少與大多數(shù)北美鳥(niǎo)類的繁殖季節(jié)重疊。但隨著火災(zāi)季節(jié)變得越來(lái)越長(zhǎng)、越來(lái)越嚴(yán)重，像2023年那樣的大煙霧事件發(fā)生的可能性也在增加，這些大煙霧事件會(huì)在鳥(niǎo)類筑巢時(shí)捕捉到它們。

在美國(guó)的另一邊，在新罕布什爾州的森林里，另一個(gè)研究小組最近展示了PM2.5污染和野火煙霧在整個(gè)夏秋季節(jié)對(duì)鳥(niǎo)類的另一組影響，而不僅僅是在它們筑巢的時(shí)候。

奧利維亞·桑德富特(Olivia Sanderfoot)是加州大學(xué)洛杉磯分校La Kretz加利福尼亞保護(hù)科學(xué)中心的生態(tài)學(xué)家。在最近發(fā)表在《鳥(niǎo)類學(xué)》上的一篇論文中，桑德福特和他的同事發(fā)現(xiàn)，在舊金山灣區(qū)7月至11月的火災(zāi)季節(jié)，當(dāng)它們暴露在野火煙霧中時(shí)，舊金山灣區(qū)的鳥(niǎo)類失去了體重，這是一項(xiàng)損害它們遷徙能力的關(guān)鍵健康指標(biāo)?？茖W(xué)家們已經(jīng)建立了這種效應(yīng)的理論，但之前還沒(méi)有能夠建立和測(cè)量它。

桑德富特說(shuō):“知道野火煙霧對(duì)人類有多大影響，我就明白鳥(niǎo)類也會(huì)受到同樣的影響，因?yàn)樗鼈儗?duì)空氣污染非常敏感，而且與人類不同，當(dāng)空氣污染時(shí)，它們無(wú)法在室內(nèi)避難?！?/p>

與新罕布什爾的鶯研究一樣，舊金山的論文也是由一名學(xué)生安娜·尼海(Anna Nihei)領(lǐng)導(dǎo)的，當(dāng)時(shí)她是加州大學(xué)洛杉磯分校計(jì)算與系統(tǒng)生物學(xué)專業(yè)的本科生。

桑德福特還幫助監(jiān)督鳳凰計(jì)劃，這是一項(xiàng)社區(qū)科學(xué)努力，讓加利福尼亞州，俄勒岡州和華盛頓州研究區(qū)域的任何人都可以在野火季節(jié)幫助監(jiān)測(cè)鳥(niǎo)類。她認(rèn)為，在了解煙霧對(duì)鳥(niǎo)類的影響方面，2023年鶯對(duì)煙霧事件的觀察是一個(gè)有意義的發(fā)展，并表示這項(xiàng)研究非常重要和有力。

桑德福特說(shuō):“我認(rèn)為，將煙霧視為火災(zāi)概念之外的一種干擾，是一種全新的思考空氣污染對(duì)野生動(dòng)物影響的方式?！?/p>

研究人員現(xiàn)在才開(kāi)始了解野火煙霧對(duì)人類的一些長(zhǎng)期影響，他們還有很長(zhǎng)的路要走，以衡量它對(duì)鳥(niǎo)類和其他野生動(dòng)物的影響。但越來(lái)越多的證據(jù)表明，煙霧是另一種與氣候相關(guān)的壓力源，就像炎熱和干旱一樣，會(huì)對(duì)鳥(niǎo)類產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，無(wú)論是在巢外還是巢內(nèi)。

正如桑德富特解釋的那樣，2023年圍繞煙霧事件對(duì)鶯筑巢的觀察是了解煙霧對(duì)鳥(niǎo)類影響的一個(gè)有意義的發(fā)展。“當(dāng)我們看到這些強(qiáng)烈的煙霧事件時(shí)，時(shí)間與繁殖季節(jié)重疊是不正常的，”她說(shuō)?！拔遗c許多同事進(jìn)行了交談，我們預(yù)計(jì)，如果這兩件事一致，對(duì)鳥(niǎo)類種群的影響將是巨大的。”