美国国家航空航天局协助科学家鸟瞰鸟类种群状况 _美国

据美国国家航空航天局（凯伦·罗曼诺·扬）：美国国家航空航天局的卫星数据和公民科学观测相结合，得出了关于鸟类种群的新发现。
通过eBird公民科学家项目，数百万观鸟者记录了他们对不同物种的观察，并向康奈尔鸟类学实验室提交了检查表。通过与美国国家航空航天局的合作，该实验室现在已经使用这些数据来模拟和绘制近500种北美鸟类的种群趋势。
在苏格兰圣安德鲁斯大学的Alison Johnston的带领下，研究人员报告称，研究中75%的鸟类在大范围内正在减少。然而，这项研究对鸟类来说有一些好消息。该研究结果于5月发表在《科学》杂志上，提供了见解和预测，可能会影响鸟类栖息地的未来保护。
美国国家航空航天局华盛顿总部的生物多样性和生态预测项目经理Keith Gaddis没有参与这项研究，他说：“这个项目展示了将现场数据与美国国家航空宇航局遥感相结合，以模拟以前无法记录的生物现象的力量。” 。“这些数据不仅提供了对地球系统的洞察，还为土地管理者提供了可操作的指导，以减轻生物多样性的丧失。”

约书亚树国家公园的鹪鹩。来源：National Park Service / Jane Gamble
康奈尔大学、圣安德鲁斯大学和美国鸟类保护协会的一个团队使用美国国家航空航天局中分辨率成像光谱仪（MODIS）仪器的土地成像数据来区分开阔森林、茂密灌木丛、草本农田和森林/农田镶嵌等特定鸟类栖息地。他们还利用了美国国家航空航天局的天气信息和水数据，这些数据与观鸟者报告的日期和时间相匹配。
当与一组14年的eBird清单相结合时——3600万组物种观察和计数，直接与栖息地相关联——卫星数据为研究人员提供了几乎坚实的基础，可以清楚地了解鸟类种群的健康状况。但有一块缺失了。
与 Wren 数据搏斗
虽然一些eBird清单来自深入野生动物保护区的专家观鸟者，但其他清单是由观察喂鸟器和洗碗的新手发送的。这创造了康奈尔大学统计学家丹尼尔·芬克所说的“一个非结构化、非常嘈杂的数据集”，其中包括观鸟者没有到达的景观中的空白，最终还有一些失踪的鸟类。
为了解释没有计算鸟类的空白，研究人员训练了机器学习模型，根据遥感数据填写地图。约翰斯顿说：“对于每一个物种，比如岩鹪鹩，我们都创建了一个模拟，模拟了该物种以及它对环境变化的各种反应方式。” 。“成千上万的模拟是我们展示结果的基础。”

美国西部的灰度地图，上面覆盖着代表岩鹪鹩种群变化的红蓝点。地图上显示了大多数红色阴影点。来源：CornellLab eBird
研究人员实现了前所未有的分辨率，将注意力集中在12英里乘12英里（27公里乘27公里）的区域，与俄勒冈州波特兰市的区域相同。芬克说，这种新的人口计数方法也可以应用于其他地点的eBird数据。他补充道：“现在我们正在使用建模来追踪鸟类种群——不是全年的季节性，而是全年的——这是一个重要的里程碑。”
康奈尔大学科学产品经理Tom Auer说：“我们已经能够获取公民科学数据，并通过机器学习方法，在我们可以找到的信号类型方面，将其与传统结构化调查置于同等地位。” 。“这将提高全球使用这些信息进行精确保护的人们的可信度和信心。”
好的一面
自1970年以来，随着全球物种数量的下降趋势，北美已经失去了四分之一的繁殖鸟类。原因包括污染加剧、土地开发、气候变化和粮食资源减少。扭转这一损失的努力取决于确定鸟类生活在风险最高的地区，评估它们的种群，并确定保护最有帮助的地点。
对于新研究中报告的83%的物种，在以前种群最丰富的地方下降幅度最大，这表明栖息地存在问题。
约翰斯顿说：“即使在种群数量大幅下降的物种中，仍然有希望的地方，种群数量正在上升。” 。该团队在97%的报告物种的地图上发现了种群增长。“这表明这些物种有机会。”
康奈尔大学环保主义者Amanda Rodewald说：“鸟类面临着如此多的挑战。” 。“这项研究将帮助我们做出精确、有效且成本较低的变革战略决策。这是一次变革。现在我们可以真正深入了解，知道在阻止鸟类减少方面，我们将在哪些方面产生最积极的影响。”
作者：Karen Romano Young美国国家航空航天局总部，华盛顿