Ved hjælp af satellitregn- og vegetationsdata sporer forskere hvornår og hvor tørre lande begynder at blive grønne og forventer, om zebras vil komme til vandringen.
Zebra i Makgadikgadi græsarealer. Fotokredit: Hattie Bartlam-Brooks
Botswanas Okavango Delta, der dækker et område på ca. 22.000 kvadratkilometer (22.000 kvadratkilometer), er den ene ende af den næstlængste zebravandring på Jorden, en 360-mils (580 kilometer) rundtur til Makgadikgadi Salt Pans - det største salt pan-system på planeten. Zebraer går en umærket rute, der fører dem til det næste bedste sted for græsning, mens overhead, dundrende skybrud fra slutningen af oktoberregnen, skaber ny plantevækst og udfylder pockmarks over dette største indre delta i verden. I løbet af få uger kunne det oversvømte landskab give økosystemer, der er fyldt med foder til de muskuløse bevægere.
Højt ovenover satellitter, der kredser rundt om jorden, fanger billeder af zebras bevægelser på denne episke vandring, såvel som den daglige ændring i miljøforholdene. Zebras har ikke brug for data for at vide, hvornår det er tid til at finde bedre foder: Bølgen af regn-koaksede græsgrønne grønsager er deres hurtige til at forlade. Men nu er forskere i stand til at tage disse data og forudsige, hvornår zebraerne vil bevæge sig.
Pieter Beck, forskningsassistent ved Woods Hole Research Center i Falmouth, Mass., Og tre samarbejdspartnere studerede migration af dyr på en ny måde, som de beskrev i et papir, der blev offentliggjort i Journal of Geophysical Research – Biogeoscences, en publikation af den amerikanske geofysiske Union. Mens sporing af dyrebevægelse med satellitter er blevet udført mange gange, sagde Beck, kombinerede han og hans team denne information med dybdegående brug af miljømæssige satellitdata ved hjælp af en række billeder af vegetationsvækst og nedbør taget over dage og uger. Dette kaster et hidtil uset lys over, hvad der får dyr til at migrere, sagde han, hvilke spor, de bruger, og hvordan dyrevandringer reagerer på miljøændringer.
Okavango-deltaet i Botswana. Billedkredit: Teo Gomez
Zebra mind: Et band med forskere tjener deres striber
Zebra Migration Research Project startede i 2008, efter at Hattie Bartlam-Brooks og hendes team opdagede migrationen under feltarbejde for Okavango Herbivore Research. Anekdotiske beviser - ubekræftede historier - før 1970'erne beskrev en zebravandring fra Okavangodeltaet til Makgadikgadi Salt Pans i begyndelsen af regntiden i september og fortsatte gennem april, men fra 1968 til 2004 forhindrede veterinærhegn sebraer i at fremstille migration. De veterinære hegn - der var blevet bygget for at forhindre vildbuffel i at overføre sygdomme til kvæg - blev taget ned i 2004. Inden for tre år efter fjernelsen af de veterinære hegn begyndte zebra at bevæge sig på vandringsstien mod Makgadikgadi Salt Pans. Disse bevægelser blev optaget af GPS-kraver, der var monteret på zebra-hopper, hvilket gjorde det muligt for forskere at registrere deres bevægelser nøjagtigt.
Zebras i naturen lever i cirka 12 år, så migrationsstien ikke kunne være blevet lært fra tidligere generationer, sagde Bartlam-Brooks. Hun og hendes team i marken observerede, at zebraerne begyndte deres migration ved begyndelsen af regnen, så hun gik sammen med Beck for at se, hvor omfattende miljøets indflydelse er på tidspunktet for zebras rejse.
Beck kombinerede disse GPS-bevægelsesdata med satellitbilleder taget over migrationens måneder. Dette gjorde det muligt for forskerne at se, hvordan miljøforholdene ændrede sig over tid og på tværs af landskabet. For at spore grønne blade har forskerne påberåbt sig de normaliserede forskellevegetationsindeksdata, der er erhvervet af moderat opløsning Imaging Spectroradiometer ombord på NASAs Terra- og Aqua-satellitter. MODIS-sensorerne fanger vækstbetingelser ved at måle refleksionen af næsten infrarødt lys fra planter. Holdet brugte også NASAs Tropical Rainfall Measuring Mission-data til at kortlægge daglig nedbør, hvilket gav forskerne en idé om, hvor meget regn der faldt i tre timers intervaller. Forskerne konverterede nedbørsmålingerne til daglige satser og kumulative ugentlige mængder og kontrollerede nøjagtigheden ved at sammenligne dem med jordbaserede regnmålere.
Beck og hans team lærte, at zebraer ikke følger et internt ur, og at de heller ikke vandrer i et jævnt tempo. Ved at undersøge daglige nedbør og ugentlige vegetationsdata fra satellitbilleder og indtaste dataene i migrationsmodeller, blev forskerne forbløffet over, hvor godt de kunne forudsige, hvornår zebras begyndte at migrere, og hvor hurtigt de vandrede.
"Ved at sammenligne resultaterne af modellerne var det muligt at bestemme, hvilke miljøvariabler, der er mest effektive til at forudsige zebrabevægelse, og derefter bruge denne viden til at prøve at udlede, hvordan zebraen træffer deres beslutninger," sagde Gil Bohrer, assistent professor i Institut for Civil-, Miljø- og Geodetisk Ingeniør ved Ohio State University, der samarbejdede om projektet. ”Det viser, at vi meget nøje kan finde ud af, hvad” får zebraen til at bevæge sig. ”
Bill Fagan, professor i biologi ved University of Maryland, finder håb i holdets opdagelser. ”Deres diskussion,” sagde han, “var særlig spændende som en demonstration af, hvor vigtig sammenhængen og styrken af nedbørsmærkerne var for migrationssucces.” Han sagde, at det kan være muligt for arter, der har fået deres migrationsmønstre forstyrret at genlære dem fra "udforskende vandreture" drevet af miljømæssige signaler. ”Med så mange ungulerede migrationer, der falder over hele verden, er det rart at have et optimistisk resultat om migration til en ændring.”
Satellitbillede af Botswanas Okavangodelta og Makgadikgadi Salt Pans. Billedkredit: Terra MODIS / NASA
Satellitsafari: Vejledende lys blandt stjernene
At få adgang til NASAs gratis satellitbilleder, der kaster lys over miljøforholdene for vandrende dyr, er noget, som Beck finder uvurderlig. Modellerne gav teamet midlerne til at tænke som en zebra, der har praktiske anvendelser i ledelsesspørgsmål, der vedrører mennesker.
”Vi kommer tæt på det stadie, hvor vi for nogle organismer kan bruge satellitdata i forvaltningen,” sagde han.
Han ser muligheden for at bruge teamets forskning i fremtiden til at designe modeller, der vil hjælpe vildledere, bevaringsledere, landmænd og rejsearrangører med at forudsige dyrevandring, hvad enten det er zebraer eller andre vandrende dyr. At forstå de mekanismer, der driver vandrende adfærd, bliver stadig vigtigere, sagde Beck, hvad angår klimaændringer, da migrerende dyr er afhængige af flere levesteder.
Hvis migrerende dyr mister nogen af de levesteder, de er afhængige af, fordi timingen af deres mad - insektluge, f.eks. Grønsager - ikke længere falder sammen med deres rejse, kan dette have alvorlige konsekvenser for deres fortsatte overlevelse. Under klimaændringer vil ting sandsynligvis accelerere, sagde Beck. Mange af de største migrationer på Jorden, især på land, er allerede gået tabt, forklarer han, og der er kun få landskaber tilbage på Jorden, hvor de vandrende dyr ikke behøver at dele landressourcer med landbrug og andre menneskelige aktiviteter.
”Vi er nødt til at vide, hvad skæbnen for disse migrationer er under klimaforandringer,” sagde Beck. ”At forstå, hvornår dyr kan komme igennem, hvad der driver dem, hvad de leder efter nogle gange. At være i stand til at forudsige, at fremtiden er meget nyttig information til at styre disse landskaber, så vandrende dyr og mennesker kan sameksistere. ”At hjælpe zebras med at fortsætte en rejse - nyligt opdaget af dyrene og deres observatører - kan muligvis give dem mulighed for at klare ændringer i deres miljø, et resultat, der ikke er så sort / hvid.
Læs mere fra NASA