动物的第六感能预警灾害

几千年来,世界各地的人们都报告说,在自然灾害发生前的动物行为令人震惊。这些信号可以用来警告我们即将发生的灾难吗?

2004 年,印度尼西亚发生 9.1 级海底地震引发的海啸摧毁了印度洋周围的沿海社区,在十几个国家造成至少225,000 人死亡。巨大的死亡人数部分是由于许多社区没有收到警告这一事实造成的。

潮汐和地震传感器等当地人造预警系统未能发出任何明确的警报。由于维护问题,许多传感器无法工作,而许多沿海地区缺乏海啸警报系统。随意的通信也未能提供警告,许多短信未能到达受威胁地区的手机或未读。

然而,在高达 9m(30 英尺)的汹涌水墙冲破海岸线之前的几分钟和几小时内,一些动物似乎感觉到迫在眉睫的危险并努力逃跑。据目击者称,大象跑向高地,火烈鸟放弃低洼筑巢区,狗拒绝户外活动。在泰国的海滨村庄 Bang Koey,当地人报告说,海滩边的一群水牛突然竖起耳朵,凝视着大海,然后在海啸来袭前几分钟冲向附近的山顶。

“幸存者还报告说,在地震后不久和海啸到来之前,诸如牛、山羊、猫和鸟类等动物故意向内陆移动,”曾是联合国国际灾害风险战略咨询小组成员的 Irina Rafliana 说(UNISDR),现在是波恩德国发展研究所的研究员。“许多幸存者与这些动物一起或紧随其后。”

动物的第六感能预警灾害

根据目击者的描述,大象在 2004 年印度洋海啸之前奔向更高的地方

Rafliana 讲述了与她围绕其他灾难开展的实地工作相关的类似故事,例如 2010 年苏门答腊附近的海底地震引发的海啸,在明打威群岛造成近 500 人死亡。然而,据报道,一些动物,如大象,也在这里做出了反应,好像对这一事件拥有某种早期知识。就在几天前,一只新放归的海龟在汤加 1 月火山爆发前两天突然调头。

许多经常遭受自然灾害袭击的地区没有预警系统。2017 年,世界气象组织发现,约 100 个国家的政府仍然缺乏对它们容易发生的自然灾害的预警系统。

但这些关于灾难前动物行为的描述促使一些研究人员将严肃的科学注意力投入到动物可能具有提醒它们即将发生的自然灾害的内置系统的理论上。它提出了一个有趣的问题——动物能否为人类提供自然的早期预警系统?

幸存者还报告说,在地震后不久和海啸来临之前,看到牛、山羊、猫和鸟等动物故意向内陆移动——伊琳娜·拉夫里亚纳

对自然灾害前动物异常行为的最早记录可以追溯到公元前 373 年,当时希腊历史学家修昔底德报告说,在一场灾难性地震前几天,老鼠、狗、蛇和黄鼠狼离开了赫利斯市。其他报告点历史。据说在 1805 年那不勒斯地震前几分钟,牛、羊、狗和鹅开始齐声发出警报,而据说马在 1906 年旧金山地震之前惊慌失措地逃跑。

即使拥有先进的技术,也很难发现多种即将发生的自然灾害。例如,在地震的情况下,只有当地球震动的冲击实际发生时,地震传感器才会突然变成摇晃的曲线。做出可靠的预测需要先兆信号——迄今为止,科学家们还没有发现任何似乎在大地震之前始终出现的信号。因此,一些科学家越来越愿意考虑更多非正统的警告信号——比如动物行为。

“即使有今天可用的所有技术,我们也无法正确预测地震或大多数自然灾害,”法国生物多样性办公室 (OFB) 鸟类学团队负责人、Kivi Kuaka 项目的成员 Charlotte Francesiaz 说。正在研究穿越太平洋的候鸟如何躲避风暴和其他危险。

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据说马在 1906 年旧金山地震前惊慌失措地逃跑

五年前,由德国马克斯普朗克动物行为研究所的 Martin Wikelski 领导的一个团队对动物如何预测灾难进行了最重要的调查之一。该研究涉及在意大利中部马尔凯地震多发地区的一个农场记录不同动物(牛、羊和狗)的运动模式——这一过程被称为生物记录。每只动物都附有带有芯片的项圈,在 2016 年 10 月至 2017 年 4 月期间,它们每隔几分钟就会将运动数据发送到中央计算机。

在此期间,官方统计数据记录了该地区发生的 18,000 多次地震,从仅 0.4 级的微小地震到 4 级或以上的十几次地震——包括毁灭性的 6.6 级诺尔恰地震。

研究人员发现证据表明,农场动物在地震发生前 20 小时开始改变行为。每当监测到的农场动物的活跃度提高 50% 时,持续时间超过 45 分钟,研究人员就预测会发生 4.0 级以上的地震。以这种方式正确预测了八次强震中的七次。

“动物离即将发生的冲击的中心越近,它们改变行为的时间就越早,”Wikelski在 2020 年研究发布时说。“当即将发生的地震的震中发生更频繁的物理变化并且随着距离的增加而变得更弱时,这正是你所期望的。”

Wikelski 进行的另一项研究监测了西西里岛埃特纳火山火山斜坡上标记山羊的运动,也发现这些动物似乎对埃特纳火山何时会爆发有一种预先的感觉。

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科学家 Martin Wikelski 给山羊贴上标签,看看它们是否能探测到埃特纳火山的火山喷发

在南美洲,行为生态学家雷切尔格兰特 - 现在在伦敦南岸大学 - 发现了类似的结果。她在秘鲁安第斯山脉的亚纳查加国家公园内使用运动触发相机对动物运动模式进行了生物记录,其中包括2011 年的 7.0 级孔塔马纳地震。

“在地震前约 23 天,相机陷阱上记录的动物数量开始减少 - 在地震前 8 天,这种减少加速了,”格兰特在她2015 年的研究论文中说。“在地震前的第 10 天、第 6 天、第 5 天、第 3 天和第 2 天——以及在地震发生当天——没有记录到动物活动,这是非常不寻常的。”

至关重要的是,格兰特还发现了可能引发当地动物行为变化的证据,其形式是从地震前两周开始,每两到四分钟对当地大气电荷进行一系列强烈扰动。在康塔马纳地震发生前八天左右,记录到了特别大的波动——恰逢动物从视野中消失的第二阶段开始。

即使有今天所有可用的技术,我们也无法正确预测地震或大多数自然灾害——夏洛特弗朗西斯

科学家们现在正在探索地震前大气中的这些电磁扰动是否可能是动物可能感知到的即将发生地震的警告信号。

地震之前总是有一段时期,深部岩石会出现严重的应力——已知的应力会产生称为“正空穴”的电子电荷。这些高度移动的电子电荷载体可以从地壳快速流动到地球表面,在那里它们在它们出现的地方电离空气分子。这种电离在全球地震之前就已经被注意到了。当这些正空穴流动时,它们还会产生超低频电磁波,提供一些动物可能能够接收到的额外信号。

考文垂大学自然地理学和自然灾害副教授马修·布莱克特说:“地震前兆在科学上没有得到很好的记录。” 但一些科学家推测,动物可能已经进化出一种地震逃生机制,他说。“也许它们在地震到来之前检测到压力波,也许它们在岩石开始压缩时将电场的变化作为断层线检测到。动物还含有大量对磁场和电场敏感的铁。”

正孔也可能导致某些有毒化学物质在地震前出现。例如,如果它们与水接触,它们会引发氧化反应,从而产生漂白剂过氧化氢。电荷载体与土壤中有机物之间的化学反应可能会引发其他令人不快的产物,例如臭氧。

与此同时,在 2001 年印度古吉拉特邦发生 7.7 级地震的前几天,卫星在 100 平方公里(39 平方英里)的区域内发现一氧化碳水平激增,该区域以最终地震的震中为中心。科学家们认为,随着地震压力的增加,一氧化碳气体可能会由于岩石中的压力积聚而被赶出地球。

当然,许多动物都配备了高度发达的感觉装置,可以读取一系列它们的生命可能依赖的自然信号——因此,一些动物似乎完全有可能能够捕捉到任何地震前兆。可以嗅出令人不快的化学物质,拾取低频波,并通过毛皮或羽毛的感觉感知电离空气。

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2004 年海啸后,一架美国海军直升机飞越印度尼西亚苏门答腊岛

由于地震如此难以预测,这些发现引出了一个问题:人类真的可以通过动物观察来预测地震,从而能够警告人们他们即将到来吗?

在2020 年的一篇论文中,Wikelski 和他的同事根据他在意大利的研究数据,提出了一个使用动物活动监测站点的地震预警系统原型。他估计,在即将发生的地震的起源点上方能够以某种方式感知它的农场动物将在地震发生前 18 小时表现出活动。距离震中 10 公里(6.2 英里)的动物应在 8 小时后显示警告标志,再过 8 小时后,距离震中 20 公里(12.4 英里)的农场的动物也应显示警告标志。“如果正确,这将表明在接下来的两个小时内地震即将发生,”他说。

研究人员需要在世界各地的不同地震带中长时间观察大量动物,然后才能将它们用于预测地震。为此,Wikelski 和其他人正在求助于国际空间站上的全球动物观察系统 Icarus ,以收集全球动物的运动数据。

由于地震如此难以预测,这些发现引出了一个问题:人类真的可以通过动物观察来预测地震,从而能够警告人们他们即将到来吗?

Icarus(International Cooperation for Animal Research Using Space)是2002年由全球科学家合作发起的一项倡议,旨在为一系列被标记的小动物(如鸟类)提供准确的全球观测系统,以提供数据和线索关于地球上的动物生命与其物理系统之间的相互作用。

与此同时,中国已经在其位于南宁的地震局建立了地震预警系统,监测离地面更近的动物的行为——特别是在广泛的地震多发地区的农场中的蛇。蛇拥有一系列强大的感官机制,旨在检测其环境方面的微小变化,部分原因是蛇和其他动物行为的突然变化促使当局在 1975 年撤离中国海城市,就在大地震来袭——拯救了无数生命的行动。

“在地球上的所有生物中,蛇可能对地震最敏感,”时任南宁局局长的姜维松在 2006 年告诉《中国日报》。“当地震即将发生时,即使在寒冷的冬天,蛇也会出巢。”

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中国南宁地震局局长姜伟松拿着一条他认为可能有助于预测地震的蛇

地震并不是动物似乎提前发出警告的唯一环境危险。鸟类越来越受到关注,因为它们显然能够检测到其他正在接近的自然灾害。

2014 年,在美国追踪金翅莺的科学家记录了一个令人吃惊的例子,即所谓的撤离迁徙。这些鸟突然从田纳西州东部坎伯兰山脉的繁殖地起飞,飞到 700 公里(435 英里)外——尽管它们刚刚从南美洲飞了 5,000 公里(3,100 英里)。鸟儿离开后不久,80 多场可怕的龙卷风袭击了该地区,造成 35 人死亡,并造成超过 10 亿美元(7.4 亿英镑)的损失。

这个建议似乎很明确——这些鸟不知何故感觉到了来自 400 多公里(250 英里)以外的龙卷风。至于如何,最初的重点是次声 - 低频背景声音人类听不到,但存在于整个自然环境中。

加州大学伯克利分校的野生动物生物学家亨利斯特雷比当时说: “几十年来,气象学家和物理学家已经知道,龙卷风会产生非常强烈的次声波,可以传播到距离风暴数千公里的地方。 ” 他进一步指出,来自严重风暴的次声以鸟类很容易听到的频率传播。

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Kivi Kuaka 项目为鸟类配备 GPS 追踪器,以观察它们如何应对自然灾害

检测次声的变化也被认为是迁徙鸟类似乎能够在广阔的海洋穿越中躲避风暴的机制——这一想法现在正在太平洋正在进行的 Kivi Kuaka 研究中得到验证。

这项研究的灵感来自法国海军军官 Jérôme Chardon 收听的一个广播节目,讲述了一种叫做斑尾塍鹬的鸟,它每年在新西兰和阿拉斯加之间迁徙 14,000 公里(8,700 英里)。作为东南亚和法属波利尼西亚救援行动经验丰富的协调员,Chardon 知道这次旅程将是多么危险。猛烈的风暴经常袭击太平洋及其散居在外的孤岛社区。那么,斑尾弑神者是如何在一年一度的旅行中不受这些无处不在的暴风雨灾害的阻碍的呢?

该项目成立于 2021 年 1 月,涉及来自法国国家自然历史博物馆的一个团队,为 5 种不同物种的 56 只鸟类配备 GPS 追踪器,以追踪它们穿越海洋的路线。国际空间站提供监督,在鸟类飞行时接收信号,并观察它们如何应对途中的自然灾害。他们的标签还收集气象数据,以帮助改进整个太平洋的气候建模和天气预报。

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Kivi Kuaka 项目正在跟踪鸟类的运动,以了解它们的行为是否可以警告海啸等危险

Kivi Kuaka 还将研究鸟类的行为是否可以警告海啸等更罕见的危险,众所周知,海啸会产生独特的次声模式,在实际海浪之前运行。Francesiaz 说,该项目旨在测试鸟类对预警系统的可能贡献,以告知即将到来的台风或海啸。该团队目前正在检索鹬上的 GPS 标签,以检查它们是否对最近汤加火山喷发几小时后法国气象气球在太平洋记录的次声波做出反应。

利物浦大学的海洋生物学家萨曼莎·帕特里克 (Samantha Patrick) 也在研究将次声波作为鸟类检测和避免自然灾害的一种方法——进而,也许还能提醒人类。“我认为我们可以说鸟类可以感知次声的变化,”她说。帕特里克目前正在研究信天翁是否表现出对高次声波或低次声波区域的偏好,尽管分析尚未完成。

并非所有专家都认为动物预警系统是预测灾难的可行选择。即使它们确实有帮助,仅靠动物运动也不太可能提供足够的帮助:人们需要依靠早期预警信号的组合来了解全貌。

尽管如此,虽然我们可能还不能与动物交谈,但也许是时候更加注意它们的警告了。

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