在当前气候快速变化的时代，鸟类，昆虫和树木的生命周期正在发生变化。尤其是迁移模式如何改变，鸟类是否可以追踪气候变化是一个悬而未决的问题。

科罗拉多州立大学助理教授凯尔·霍顿(Kyle Horton)领导了一项新研究，该研究分析了夜间鸟类的迁徙，他希望这将为改变迁徙方式提供更多答案。他和研究小组使用了来自国家海洋和大气管理局NOAA的24年雷达数据进行了研究。

包括来自康奈尔大学鸟类学实验室和马萨诸塞大学的科学家在内的研究小组发现，春季移民现在可能比20年前更早通过某些停留。温度和迁移时间密切相关，迁移时间的最大变化发生在升温最快的区域。在秋季，迁移时间的变化不太明显。

这项研究是第一个研究气候变化对非洲大陆迁移时间影响的研究，该研究于12月16日发表在《自然气候变化》上。

使用云计算进行的分析揭示了数百万只鸟类的模式

霍顿说，这项研究的广度“至关重要”，研究小组观察了代表数十亿只鸟类的数百种物种的夜间迁徙行为。

他说：“看到大陆尺度时间的变化确实令人印象深刻，特别是考虑到雷达捕获的许多物种所使用的行为和策略的多样性。” 然而，尽管团队看到了这些变化，霍顿指出，这并不一定意味着移民正在跟上气候变化的步伐。

这项研究是第一个研究气候变化对大陆规模迁移时间影响的研究。图片来源：Kyle Horton /科罗拉多州立大学

候鸟在生态系统中起着重要作用。他们吃昆虫并将其带离陆地，散播种子并发挥其他重要作用，包括衡量这些生态系统的健康状况。

该研究的资深作者，康奈尔大学鸟类学实验室的研究助理安德鲁·法恩斯沃思(Andrew Farnsworth)表示，该团队的研究首次回答了有关鸟类和气候变化的关键问题。

他说：“鸟类迁徙很大程度上是对气候变化的反应。” “这是一种全球性的现象，每年涉及数十亿只鸟类。鸟类的运动追踪不断变化的气候也就不足为奇了。但是在如此迅速和极端的气候变化时代，鸟类种群的聚集如何反应一直是一个黑匣子。直到最近，时空迁移的规模才是不可能的。”

作为该机构大数据项目的一部分，研究人员通过Amazon Web Services访问了NOAA数据集，该项目旨在以更有效的方式提供对数据的访问。

霍顿说，对数据和云计算的访问大大增强了团队综合发现结果的能力。

他说：“要在没有云计算的情况下处理所有这些数据，将需要一年的连续计算。” 取而代之的是，团队在大约48小时内处理了数字。

尽管Amazon Web Services提供了对数据的访问，但马萨诸塞大学的科学家设计的新算法为生物学家揭示了这些雷达数据的潜力。具体来说，科学家设计了新的计算机视觉技术来删除天气数据，这个问题几十年来一直困扰着生物学家。

马萨诸塞州阿默斯特大学计算机科学副教授丹·谢尔顿说：“从历史上看，一个人必须查看每个雷达图像以确定其中是否包含雨水或鸟类。” “我们开发了'MistNet'，这是一种人工智能系统，用于检测雷达图像中的图案并自动去除雨水。”

科罗拉多州立大学鱼类，野生动物与保护生物学系的霍顿说，秋季迁移模式没有变化是令人惊讶的，尽管在那几个月中迁移也往往有点“混乱”。

他解释说：“在春季，我们看到大量的移民以相当快的速度运动，最终到达繁殖地。” “但是，在秋季，没有更多的压力可以到达越冬地，而迁徙往往以更慢，更扎实的速度进行。”

在秋天，鸟类不会争夺伴侣，到达目的地的路径更加宽松。迁徙的年龄范围也更广，因为年轻人最终也意识到它们也需要迁徙。这些因素的结合使秋季迁移的研究更具挑战性。

霍顿说，这些发现对理解鸟类未来的迁移方式具有重要意义，因为鸟类在旅行时依赖食物和其他资源。在气候变化下，开花的植物或昆虫出现的时间可能与候鸟的通过不同步。这种看似微妙的变化可能会对候鸟的健康产生负面影响。

研究人员计划将其数据分析扩展到阿拉斯加，与美国的48个州相比，气候变化的影响更为严重。