吉姆·巴顿用鲜艳的绿色记号笔刷过一只林鼠毛茸茸的白色腹部，他的妻子卡罗尔温柔地对着这只动物哼唱。“我们把你打扮得漂漂亮亮的——朋克鼠！”
巴顿是一位退休的哺乳动物学家，他正在诱捕和释放沙漠野生动物，作为一项雄心勃勃的项目的组成部分，该项目旨在重复著名生态学家约瑟夫·格林内尔从 1908 年到 1939 年进行的调查。格林内尔被称为“野外笔记之父”，他驾驶着他的福特 T 型车纵横交错地穿越加利福尼亚州，对那里的鸟类和哺乳动物进行编目。他的描述非常完整，以至于今天的研究人员可以将当时和现在的动物种群密度和分布进行比较。
格林内尔的记录为研究人员探索城市化、农业、采矿和气候变化如何重塑该州的生态系统提供了无与伦比的基线。由加州大学伯克利分校运营的格林内尔重测项目在过去 14 年中一直致力于捕捉当前的情况，着眼于量化未来的生态变化。这项工作的最新阶段于上个月开始，重点是对加利福尼亚州快速变化的沙漠中的小型哺乳动物进行编目。
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“要了解气候变化正在发生什么，以及对未来有何期望的唯一方法，就是格林内尔研究项目正在进行的那种工作，”博尔德市未来地球环境研究小组的可持续发展科学家乔什·特克斯伯里说。“当你身处锅中时，很难看到水是如何沸腾的。”
当格林内尔在二十世纪初开始他的项目时，加利福尼亚州多样的地理环境让他印象深刻，从白雪皑皑的山脉到炎热的沙漠再到岩石海岸。预见到随着美国人向西迁移，该州不可避免的转型，他记录了大约 700 个地点物种的分布情况。他的团队在自然历史博物馆中存放了超过 10 万件标本，其中包括加利福尼亚州最后一只灰熊（Ursos arctos californicus）的头骨，以及 74,000 页野外笔记和 10,000 张图像。
“未来的学生将能够查阅加利福尼亚州动物群状况的原始记录，”格林内尔在 1910 年写道，那是在他成为伯克利大学脊椎动物动物学博物馆首任馆长两年后。“只有在多年以后，也许是一个世纪之后，这种价值才能实现。”
2003 年，格林内尔的学术后裔着手重新追踪他对约塞米蒂国家公园的调查。五年后，他们报告说，自格林内尔时代以来，约塞米蒂监测的 28 种哺乳动物中，有 14 种已迁移到更高的海拔，平均升高了 500 米（C. Moritz等人，《科学》322, 261–264; 2008）。动物的攀升发生在公园冬季气温升高约 3°C 的时期。由于约塞米蒂自 1864 年以来一直是保护区，研究人员得出结论，土地利用变化不是物种迁徙的主要因素。
伯克利大学的保护生物学家、该项目负责人史蒂夫·贝辛格说，最近的调查结果不太连贯。“当我们更广泛地观察加利福尼亚州的地点时，我们发现反应要复杂得多，”他说。“有些物种[正在]迁移到降雨量增加地区的较低海拔，在某些地方我们看到停滞状态。”
但越来越多的研究表明，在未来的几十年里，沙漠居民将面临黯淡的未来，因为他们将面临更温暖、更干燥的条件。2017 年 7 月，死亡谷的气温是全球任何月份最热的，平均气温为 41.9°C。
许多生物学家认为，沙漠生物生活在生存的极限——而且对于行动缓慢或寿命短的物种来说，较凉爽的地区可能遥不可及。格林内尔重测项目的初步结果证实了这一观点。贝辛格说，在莫哈韦沙漠调查的 135 种鸟类中，只有普通渡鸦（Corvus corax）自 20 世纪初以来显着扩大了其分布范围。其他 38 个物种的分布范围已经缩小。
不断变化的景观
然而，在死亡谷李弗拉特地区一个凉爽的早晨，巴顿放置的 160 个箱式陷阱中的大多数都装有小型、毛茸茸的动物。在 24 小时内，他和卡罗尔标记了 90 只松鼠、老鼠和大鼠，它们属于九个物种——比格林内尔在 1917 年在同一地区列出的物种多一个。
巴顿不认同气候变化很快将导致许多沙漠哺乳动物灭绝的观点。和格林内尔一样，他对动物适应极端环境的能力感到敬畏。袋鼠大鼠（Dipodomys sp.）从种子中提取水分，并且几乎不会流失水分，因为它们的肾脏将尿液浓缩成类似晶体的稠度。啮齿动物油性的皮毛还可以防止水分通过汗液流失。
尽管如此，巴顿还是看到了变化的迹象。他还没有捕获到丛尾林鼠（Neotoma cinerea），这种鼠在格林内尔关于死亡谷的记载中很突出。但巴顿对该物种的消失犹豫不决，因为关于其分布的可靠数据仅来自格林内尔时代和现在。早在 20 世纪 70 年代沙漠变暖加剧之前，这种老鼠的数量可能就已经减少了。
重测项目的其他人员正在探索更热、更干燥的条件如何通过研究物种的新陈代谢以及它们通过蒸发损失多少水分来危害鸟类和哺乳动物。生态建模者可以将这些发现与最新的种群数据相结合，以更好地预测随着地球变暖，沙漠生态系统可能会如何发展。
理想情况下，科学家会在几十年后使用新的数据重新审视这些预测。但这种野外工作正逐渐失宠。巴顿凝视着地平线上的蓝色山脉，他说他不知道谁会取代他：如今很少有学生接受博物学家的培训，博物馆和国家公园也长期资金不足。“每个人都想知道自然是如何变化的以及为什么，”他说。“但几乎没有人做这种工作。”
本文经许可转载，并于2017 年 10 月 11 日首次发表。