台灣以前有則很紅的花生湯廣告,阿嬤驚嘆著:「電腦也會選花生喔!」時至今日,美國科學家已利用電腦模擬,提升乾旱區濕地的管理效率,在猶他州的一塊生機蓬勃的濕地上,驗證電腦管理的威力。

這片濕地住滿水生動植物以及候鳥,是該州的生態珍寶;然而,隨著水資源短少及外來植物種類入侵,濕地的維護管理漸漸變得棘手。由於水源減少和植披入侵的問題,讓管理這一塊珍寶難上加難,因此猶他州立大學研究團隊開發出一套工具,改善濕地的整體狀態、提高生產力,也更容易管理。

大量的苔原天鵝(Tundra Swan)正在熊河保護區的棲地內,尋找塊莖和水生植被。圖片來源:USFWS Mountain-Prairie ,Tom Koerner/USFWS(CC BY-NC 2.0)

研究團隊透過模型獲得兩大發現

首先是大幅度改變各圍堤內的濕地水位,第二是於每年特定期間,加強控管外來物種的入侵,該研究成果於 2016 年 9 月 1 日,刊登在頭號跨領域期刊《水資源研究》〈Water Resources Research〉。

根據美國 Science Daily 報導,該研究團隊和濕地管理者及生物學家合作,將此模型應用於管理「熊河候鳥保護區」(Bear River Migratory Bird Refuge);該保護區為大鹽湖生態系最大的淡水系統,是往返太平洋及美國、至加拿大中部數百萬候鳥的覓食、休息、繁殖場所,也是享譽國際的遷徙路線。

該研究協同作者猶他州立大學土木及環境工程副教授羅森堡(David Rosenberg)表示,保護區管理人員只參照電腦模擬結果的建議,濕地的生產力幾乎就可以增加一倍。

位於保護區內的穀倉貓頭鷹,學名倉鴞,是分布最廣的貓頭鷹種類,晝伏夜出,主要以嚙齒類動物為食。圖片來源:USFWS Mountain-Prairie, Brian Ferguson(CC BY-NC 2.0)

大幅度改變個別濕地區塊的水位 有助於改善侯鳥的棲地

羅森堡表示,更頻繁地調整個別濕地的水位,也相互比較對應歷年來的水文狀態;電腦模型也建議把重點放在控制外來植披入侵(特別是蘆葦這種常見的野草),時間點集中在夏末,而非早秋;這兩種做法,將可大幅增加保護區優先保育候鳥種類(priority migratory bird species)的棲地面積。

「電腦模式告訴我們如何善用少量的水資源、人力和經費,達到保育區管理者每年設定的目標。」該軟體也供保育區第一線工作人員使用,可從幾百萬種可能的方法中,找出最佳方案。

他解釋,保護區劃分為 25 個濕地區塊,管理者得決定每塊濕地每個月的給水量。因為數量非常龐大,不容易做決定:「人腦很難處理這麼龐雜的問題,但電腦可以計算如何動用最少量的水、人力及經費來增加棲地面積。」

全世界各國正呼籲社會大眾更加重視濕地及其豐富生態系,該研究發表得正是時候。

他也提到,濕地可提供非常多樣的生態功能及服務;除了儲水和防範水災之外,濕地也是娛樂休憩的場所,舉凡生態旅遊、狩獵,還能改善水質,並作為候鳥及其他生物的棲地。

 

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