据美国国家公共电台报道,康奈尔大学全球变化生态学家奥利维娅·桑德富特正在推动建立一个新的研究领域——“烟雾生态学”,以弄清野火产生的烟雾如何扰乱野生动物,以及能否避免可能的伤害。

桑德富特站在马萨诸塞州西部阿默斯特一座开满鲜花的山坡上倾听鸟鸣,辨认出东林绿霸鹟、金翅雀和绒啄木鸟的声音。但今年夏天,来自加拿大远处野火的烟雾笼罩了这一地区。即使在没有火焰的地方,这类问题也越来越常见。火季开始得更早、结束得更晚,烧毁更多土地,也因此产生更多烟雾。

桑德富特解释说,烟雾能从燃烧点飘出数百到数千英里,烟雾事件的影响范围远超火灾本身。鸟类如何应对,正是她提出“烟雾生态学”的核心问题。

她对这个问题的好奇始于2018年。当时她住在西雅图,华盛顿州东部野火燃烧。她回忆说,空气闻起来刺鼻,城市被黄灰色雾霾笼罩。她被告知这是一次性事件,但两年后同样的情况再次发生。她记得走到户外,眼睛被熏得发痛,于是开始想:动物在做什么?它们还好吗?

当时科学界除了一些零散见闻所知甚少,比如鸟鸣消失,或大批又饿又渴的鸟飞进后院。桑德富特说,烟雾是有毒物质的混合体,问题不仅是鸟类吸入了必然有害的东西,还在于户外烟雾弥漫时,它们用来导航世界的线索被打乱了。

为弄清发生了什么,她意识到需要与其他学科合作,包括保护生物学、统计学、生态生理学和大气化学。威斯康星大学麦迪逊分校大气化学家、美国国家航空航天局健康与空气质量应用科学团队负责人特蕾西·霍洛韦是她的合作者。霍洛韦说,现实世界的问题无法干净地对应到几十年来建立的学术隔间中,需要用新的伙伴关系应对新问题。

霍洛韦说,要了解鸟类吸入了什么,必须知道空气中物质随时间和三维空间如何移动,这取决于风向、空气中的化学过程、降雨模式以及排放来自何处。相关科学依赖空气质量监测、卫星数据和日益复杂的计算机建模。

鸟类对烟雾格外敏感,很大程度上与其呼吸方式有关。桑德富特说,人类有柔软的肺,可以吸入和呼出空气;鸟类则拥有刚性肺,周围是一组像风箱一样的气囊,持续把空气推过整个系统。这使鸟类每次吸气时摄入的氧气大约是人类的两倍,也意味着它们同样容易受到空气中其他物质的影响。

加州大学洛杉矶分校生态学家摩根·廷利是这一新兴研究群体的另一名成员。他说,他们试图让烟雾本身被视为一种独立于火灾的干扰,值得集中关注。廷利长期研究野火,这类事件有明确的起止和边界,但烟雾能飘到远离火源的地方。他说,烟雾极难预测且变化很大,可能今天、这个小时还在,下个时刻就消失,因此很难真正厘清其影响,因为无法真正控制它。

这也意味着无法预知烟雾会在何时何地出现,科学家也不愿故意让动物接触烟雾。因此在研究野火烟雾与鸟类时,办法是在各地收集数据。