美國北卡羅萊納州舒格洛夫嶺國家公園(Sugarloaf Ridge State Park)的春天,通常是一曲天然的交響樂。潺潺溪水流瀉,與冬雨,知更鳥、麻雀、蠟嘴鳥、啄木鳥和老鷹等鳥類的啼囀低語一同流轉。
但在 2011 年,一場長達數年的乾旱來襲。到了 2015 年春天,一條當地的小溪乾涸,山谷也沉默了下來。「這座公園從極度活躍的生態棲地,變成一個死寂之地,」從 1993 年就在此地進行聲音採集的音景生態學家伯尼‧克勞斯(Bernie Krause)說。「沒有動物歌唱,沒有鳥兒鳴叫,沒有絲毫動靜。彷彿死了一般。」
接下來幾年中,乾旱出現的次數可能更頻繁。當溪水乾枯,鳥鳴也可能跟著消失。而這只是氣候變遷改變地球音景的眾多案例之一,或許正如克勞斯與同事在 2019 年發表的論文所述:「破壞著地球的節奏」。克勞斯為他的公司「野生保護區」(Wild Sanctuary)蒐集了超過 5,000 小時的自然錄音檔案,並與法國國家自然歷史博物館生態聲學家傑洛姆‧蘇爾(Jérôme Sueur)、義大利烏爾比諾大學生態學家艾爾莫‧法利納(Almo Farina)共同撰寫了該篇論文。
氣候變遷將使某些物種沉寂,並促使其他物種發展新習性與新棲地,從而改變牠們歌唱、吱鳴、啼囀、低吼或咩叫的時間和地點(在紐約,現在有幾種青蛙的春鳴,比一世紀前提早兩週開始)。這還會改變動物發出的聲音,以及這些聲音的傳播方式。
上述種種改變將使野生動物在求偶、躲避掠食者及維持方向感上更加困難,同時迫使牠們耗費更多精力讓自己被聽見。這些轉變也是生態體系抱恙時,一種聽得見的病徵;克勞斯表示,「當棲息地遭受壓力,或是被人類行為改變,而變得不健康時,可以從聲音狀態裡聽出來。」
以下是氣候變遷可能改變動物的聲學行為,並替地球的自然音景進行重新混音的五種方式:
蛙鳴減少
在 1980 年代中期,洛杉磯加州大學神經行為學家彼德‧納林斯(Peter Narins)觀察到,棲息在波多黎各盧奇約山脈的科基蛙(coquí)隨著海拔高度而異。山脈愈高處,空氣愈冷,科基蛙體型愈大。而運用兩聲蛙鳴來捍衛領土與求偶的雄蛙,其叫聲也隨之變化。
「在山腳下這些小傢伙的音頻高、節奏急促,有點像吱吱叫的短鳴,」納林斯說。「隨著你攀登向上,蛙鳴也變得愈來愈低沉,音拉得愈來愈長,速度愈來愈慢。」
自從那時起,當地氣溫開始攀升,而當納林斯於 2006 年回到盧奇約山脈時,他發現每個海拔的青蛙都變小隻了,蛙鳴也變得更短促而高亢。有可能是因為體型小的青蛙為了找尋涼爽的氣候,而遷徙至較高海拔處。但也有可能是青蛙本身正在縮小;研究顯示,許多物種隨著氣溫升高而變小,即氣候變遷可能使許多動物的體型縮小。
如果這個趨勢持續,到本世紀末,科基雄蛙的蛙鳴長度有可能縮短 17%,且蛙鳴音頻最多可能增高 12%。除非雌蛙的內耳跟著變化調整,否則牠們可能會聽不見、甚或找不到潛在的伴侶。「如果這個情況發生,後果不堪設想,」納林斯說。
槍蝦的聲響減弱
槍蝦是海洋中能夠發出最大聲音的物種之一。牠們透過快速闔起大型蝦螯來發出「喀噠——蹦」這般宛如上膛鳴槍的巨響,以驚嚇獵物,使牠們就範。
但海水吸收的二氧化碳增加所致的海洋酸化,可能削弱牠們發出的聲響。澳洲阿得雷德大學的研究人員在實驗室及數個會自然噴出二氧化碳的海底熱泉執行研究,並發現當水中酸度升高,槍蝦「扣板機」的頻率會降低,音量也隨之減小。
較低的 pH 值看似不會對槍蝦造成生理上的傷害;反之,只是改變了牠們的行為,而這可能是藉由直接作用於其神經系統來達成。「海洋酸化並非完全抹殺牠們發出響亮聲音的能力,」率領這項研究的海洋生物學家艾文‧內格爾克肯(Ivan Nagelkerken)說。「牠們仍然發得出巨響,但本質上變得不想再這麼做了。」
海洋酸化恐怕也會破壞許多槍蝦棲地,包括珊瑚礁與海藻林,因而導致槍蝦數量下降,造成槍蝦的聲音進一步削減。許多海洋生物,尤其幼魚,是依靠槍蝦的聲音來尋找合適棲地。如果槍蝦安靜下來,牠們可能會迷失方向。
鯨歌愈發低沉
全球各地的鯨魚歌聲都變得比過去低沉。例如,藍鯨歌聲的音頻與 1960 年代相比已經降了 31%(聲音的頻率愈低,被感知到的音調就愈低)。
鯨魚聲音愈來愈低的原因仍是個謎,但有些科學家認為,鯨歌的音調或與音量有關。「我們認為,有鑒於一些物理上的限制,若鯨魚不再那麼大聲歌唱,牠們很可能會降低音調,」澳洲新南威爾斯大學生物聲學家艾曼紐‧樂洛伊(Emmanuelle Leroy)說道。
所以,今日的鯨魚或許只是比其祖先更輕聲歌唱。而那可能是因為商業捕鯨禁令讓海裡鯨類數量大增,鯨魚求偶不再需要大吼大叫。但,海洋酸化或許也起了一定作用。「在酸度較高的水中,音頻較低的聲音傳得比較遠,」樂洛伊說。「如果鯨歌傳播得比較容易了,牠們就不需要再大聲歌唱。」
然而,樂洛伊和同事也觀察到,南極藍鯨在夏季會暫時增高牠們的音頻,也許是為了讓自己的聲音不被冰山崩解所產生的震耳聲響給蓋過。這種季節性變化是自然的,但若氣候變遷增加了冰山暖化而崩解的噪音,那麼鯨魚或將不得不在夏季將聲音提得更高。
鳥兒站得更高
丹麥北部的鳥兒正步步往天空靠近。法國國家科學研究中心的生態學家安德斯‧莫勒(Anders Moller)發現,在 2010 年春天,鳥兒在地表鳴唱的位置與 1980 年代末相比,高了約 120 公分。
莫勒懷疑,與氣候相關的植被變化可能是造成這種現象的原因。他發現,過去數十年來,丹麥北部地區的春夏季氣溫攀升了 20%,降水量增加了 30%,且其他研究顯示,現在歐洲大部分地區春季來臨的時間較以往更早。
樹葉會干擾鳥鳴的傳播。莫勒認為,如果樹木提早長出葉子,或是植被變得更茂密,鳥類可能會為了避開這種干擾,而去尋找更高的地方來鳴唱。他發現,相較於在較開闊棲地(如草原)交配的品種,在森林中繁殖的品種鳴唱地點的高度增加了更多。
但在樹上站得更高也有代價。莫勒說,「處於比較顯眼位置的鳥,遭雀鷹獵捕的風險更高。」
極端氣候掩蓋叫聲
氣候變遷將為地球帶來極端氣候,包括更頻繁、更強烈的暴風雨。而風雨的增加也可能掩蓋動物的叫聲。
一項研究發現,在乾燥的夜晚,黃褐色貓頭鷹的叫聲能被聽到的地理範圍,比在傾盆雨夜時大了整整 69 倍。鳥類似乎也會因應天氣調整行為。會在雨夜鳴叫的野生貓頭鷹少於 15%,而會在晴夜鳴叫的則超過 80%。任職於里昂大學與法國國家科學研究中心的行為生態學家蒂埃里‧倫加涅(Thierry Lengagne)說:「晴、雨之間的差異是如此之大,以至於不可能相互抵銷。」
倫加涅在另一項研究中發現,在擁擠群落中仰賴聲音信號尋找伴侶和孩子的國王企鵝,在面對惡劣天氣時有不同的應對策略。風大的時候,企鵝會增加呼叫次數,並且添加額外的音節來把叫聲拉長。然而,即便有了這些調整,企鵝仍無法完全抵銷噪音的影響,當狂風咆哮,牠們會花費更久的時間來找到自己的伴侶。
「噪音降低了動物判別訊息的能力,」倫加涅說道。