三年前,也就是2016年12月,影片《薩利機長》在國內上映。由湯姆·漢克斯扮演的男主角臨危不亂,果斷處置險情,并在確認所有旅客都安全撤離之后,才最后一個離開飛機。這場驚心動魄的迫降取材于真實事件。
2009年1月15日,美國東部時間下午,全美航空公司(US Airways)一架航班號為AWE1549的空客A320型飛機,從紐約州一機場起飛,前往北卡羅來納州的夏洛特。該架次起飛后不久就遭遇了鳥群,兩側發動機都因吸入了鳥體導致故障,最終在藝高人膽大的正副機長駕駛下,成功迫降在哈德遜河上。機上155人全數獲救。 這應該是人類航空史上最為著名的一次鳥擊事件,也被稱為“哈德遜奇跡”。 什么鳥兒如此“神勇”,竟能“擊落”上百噸重的民航客機呢? 誰是始作俑者? 這起事故導致了至少6000萬美元的經濟損失。不幸中的萬幸,沒有人員死亡。但與該架班機發生碰撞的鳥兒顯然就沒這么走運了。 如此嚴重的鳥擊事故后,確定發生鳥擊的具體種類,為今后的航空運營做出預警,并采取針對性的預防措施是至關重要的。為此,美國史密森尼學會(Smithsonian Institution, Washington)和美國農業部(US Department of Agriculture)的研究人員受邀參與調查工作。 2009年6月,研究人員在美國生態學會旗下期刊《生態學及環境前沿》(Fronties in Ecology and the Environment)發表了封面文章。他們從兩臺發動機上獲取了近百份組織、羽毛及殘片樣品,經過DNA條形碼和羽毛結構分析,指出與AWE1549航班相撞的是加拿大雁(Branta canadensis)。 進一步測定羽毛樣品中的穩定氫同位素含量,研究者還確定,引發撞機的加拿大雁來自遷徙種群(migratory population),而非生活在紐約州當地的留居種群(resident population)。 “兇手”就是它 北美大地上北起阿拉斯加,南到墨西哥北部,加拿大雁的身影可謂無處不在——頭頸部全黑,臉頰及喉部白色,黑白對比明顯,身體多為深灰或褐色,嗯,是撞機“兇手”沒錯了。 冬季,生活在北方高緯度地區的加拿大雁種群會遷到南方越冬,而在中緯度地區也有不做長途遷徙的留居種群。 加拿大雁主要以草、植物根莖或水生植物為食,常常會集結成大群活動。它們的適應性也不錯,已經被人為引入到了英國、歐洲大陸東北部和中部(指名亞種 B. c. canadensis),以及新西蘭(亞種 B. c. maxima),形成了自由生活的野化種群。 逆勢增長的“大鵝” 2019年9月20日,美國《科學》雜志上發表的一篇論文引發了廣泛關注。研究人員通過評估公眾科學項目北美繁殖鳥類調查(The North American Breeding Bird Survey,簡稱BBS)獲取的數據,發現自1970年以來,美國和加拿大的繁殖鳥類里,有303種的數量呈現下降趨勢,草地生境鳥類下降比例最高,而森林鳥類種群數量下降最多。但是該研究也指出,濕地鳥類的數量卻逆勢增長,包括加拿大雁在內的水禽(waterfowl)繁殖種群的數量增加了56%。 另一項研究也指出,1970~2012年期間,北美地區加拿大雁的種群數量從126萬只增長到了569萬只,漲了近5倍——這些增量主要由留居種群貢獻,其數量從25萬只猛增至385萬只,增幅高達15.6倍。遷徙種群的數量從1990年至今則相對比較穩定。 與此同時,在1990~2012年間,民用航空業已知有1403起與加拿大雁相關的鳥擊事件,其中近一半造成了損失。而在1990~1999年間,鳥擊事件的發生率與留居種群數量的增加趨勢呈現出較好的對應關系。 加拿大雁個體較大,喜愛集群活動,且常會受機場及周邊環境中食物因素(尤其在開闊草地)的吸引。種群數量日漸增加的它們,正成為航空安全的一大威脅,也是許多機場鳥擊防范的主要對象。 在加拿大雁種群數量增加的同時,人類的航空業也在快速發展。越來越“擁擠”的天空,意味著更多的“不期而遇”。數據顯示,過去20年間,美國的已知鳥擊事件增長了6倍。 如此形勢,應該怎么辦呢? 穩定同位素揭真相 由于很難憑借外形區分加拿大雁的遷徙和留居種群,而通過DNA遺傳證據甄別也存在一定困難。因此,科學家們想到了穩定同位素(stable isotope)這一天然標記物。同位素是指具有相同質子數、不同中子數的元素。某一元素的部分同位素具有放射性,而穩定同位素則指不具有放射性的同位素。 隨著緯度、海拔高度以及距離海洋的遠近,陸地上的降水呈現出了規律性的變化。這種變化會以氫同位素的差異體現在相應區域的植物中,取食這些植物的動物,其自身組織的氫同位素會與食物中的相一致。 當動物遷移到另一個地區時,新的食物來源中同位素的組成,會隨著代謝逐漸影響動物組織原有的同位素特征。但這是一個漸進的過程,原有的同位素特征仍會在一段時期內保留。因此,通過測定組織中的同位素組成,就能獲得動物在一定時期內的活動區域及遷徙信息了。 研究人員將AWE1549航班上獲取的樣品、紐約市本地留居種群,以及來自加拿大拉布拉多地區遷徙種群的氫穩定同位素值進行了比對,結果發現,撞擊該航班的加拿大雁與拉布拉多地區遷徙種群最為近似,與紐約市本地留居種群的差距很大。因此人們判斷,“哈德遜奇跡”中被吸入發動機的加拿大雁源自遷徙種群。 所以,針對遷徙或留居種群不同的生物學特性,人們應當采取不同的鳥擊防范策略和相應措施。 值得一提的是,用于監測的拉布拉多地區樣品來自加拿大鳥類學家漢森(Harold Hanson)早年采集的標本。漢森當年致力于研究加拿大雁的地理變異,因此在該種的北方繁殖地和南方越冬地進行了大量系統的標本采集工作。正是這些當年的收藏,為解決今天的問題提供了寶貴的參考樣本。 加拿大雁清理計劃 前文提到,加拿大雁留居群數量呈現逐年增加的趨勢。但如果放到更長的歷史時期內去觀察,則會有別樣的發現。 在過去很長一段時間內,北美的加拿大雁主要都是以遷徙種群的形式出現;由于無節制的捕獵、收集鳥卵和棲息地破壞等原因,其整體數量也曾一度跌至谷底。直到1900年代早期,紐約州關于加拿大雁繁殖的記錄仍較為罕見。 隨著人們自然保護意識的興起,捕獵加拿大雁開始受到管制,保護區的建立也為種群延續及壯大提供了庇護所。在紐約州哈德遜河谷和長島等地,更是有人開始向野外釋放圈養的個體。到二十世紀五六十年代,政府部門也參與進來,希望能增加數量以滿足人民群眾的狩獵需求。種種因素疊加在一起,使得紐約州的加拿大雁留居種群日漸壯大。 城市及其周邊的加拿大雁逐漸享受到了生活在人周圍的紅利:更少的天敵,公園綠地等良好的生活環境,人多的地方獵人自然也不便施展,熱心市民還會提供額外的食物來源。這些因素又使得留居種群有了更高的存活率和更好的繁殖力。 反觀遷徙種群,它們不得不承受漫長旅途中高的死亡率、天敵的捕食、惡劣天氣的影響,乃至沿途獵人的伏擊。這可能正是加拿大雁留居種群數量增加迅猛,而遷徙種群卻相對保持穩定的原因所在。 據估計,2009年紐約市內就有留居的2~2.5萬只加拿大雁;此外,1990~2009年間報告了1238起加拿大雁的鳥擊事件,其中81%與留居種群有關。 于是,在AWE1549航班事故發生后,紐約市相關部門立即想當然地開展了清除計劃:2009年6月至2013年間,共有3658只生活在距機場5~7英里(8.05~11.27千米)范圍內的加拿大雁被活捉,隨后被送到禽類加工廠處理,產生的肉食則交由慈善機構捐助給需要的人。 好消息是,在清除計劃開展期間,紐約市肯尼迪國際機場和紐約州拉瓜迪亞國際機場的鳥擊發生率的確有所降低。但這一結果不能完全歸因于清除加拿大雁,機場方面開展的其他鳥擊防范工作也發揮了作用。 鳥擊防范,任重道遠 整整116年前,即1903年的12月17日,萊特兄弟完成了人類歷史上首次完全受控、依靠機載外部動力、機體比空氣重、持續滯空不落地的飛行。第一架飛機從此誕生,人類也由此開始了自主飛翔,正式進入到已經被以鳥類為代表的飛行動物占據了億萬年的天空。 隨著人類飛行次數的增多,很快就出現了人與鳥之間不期而遇的碰撞。有據可查的第一次鳥擊發生在1908年9月7日,一位名叫Orville Wright的飛行員在美國俄亥俄州代頓(Dayton, Ohio)附近上空追逐一群飛鳥,并撞死了其中的一只。自那以后,鳥擊就成為人類飛行中無法回避的一個現實存在。 正如加拿大雁的例子所示,縱觀世界各國的已有經驗,鳥擊(或擴大為野生動物撞擊飛行器)防范的首要工作,在于不同的機場要因地制宜,切實搞清楚當地發生的鳥擊事件中涉及到的具體種類,從而甄別出真正對飛行安全構成威脅的物種,并在此基礎上,有針對性地開展如棲息地改造、驅趕,乃至致死性清除等防范工作。這些都有賴于平日里扎實的基礎數據積累、科學的分析和積極的處置應對。 至于在機場跑道兩邊架上層層鳥網,無論鳥兒大小,全都不分青紅皂白地加以攔阻、捕捉,對于保障航空安全究竟能發揮多大的作用呢? 本文是物種日歷第5年第351篇文章,來自物種日歷作者@鳥人Robbi。